Text
                    Исследование работы воздушной турбохолодильной машины ТХМ-300
с термокамерой
Доктор техн. наук, проф. В. С. МАРТЫНОВСКИЙ, доктор гехн. наук Л. 3. МЕЛЬЦЕР,
канд. техн. наук И. М. ШНАЙД, канд. техн. наук Л. Ф. БОНДАРЕНКО, Ю. Д. НАВРОЦКИЙ,
Е. В. СЕМЕНЮК, В. М. НЕХОРОШЕВ
Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности
621.57
В Одесском технологическом институте
пищевой и холодильной промышленности
проводятся энергетические и эксплуатационные
испытания опытного образца машины ТХМ-300
[1, 2] с термокамерой. Цель испытаний —
получение данных, характеризующих работу
машины в широком диапазоне температур, а
также разработка рекомендаций по ее
совершенствованию и наиболее рациональным
режимам эксплуатации.
Программой испытаний было
предусмотрено определить следующие характеристики
работы машины: холодопроизводительность
Qo6p> эффективную мощность Ne, весовой
расход воздуха G, температурные перепады при
выходе из регенератора и на входе в детандер
Д/бр, в камере AtK и в детандере Д^д, адиабат-
где (Зк — степень сжатия воздуха в
компрессоре;
р2 — давление после
компрессора, кгс/см2;
ДГР — недорекуперация в
регенераторах, °К;
Тх-— температура окружающей
среды, °К;
4
ный к.п.д. детандера г]д, гидравлические
потери по элементам воздушного тракта, время
выхода на заданный температурный режим,
качество самоочистки регенераторов от влаги.
Как известно, в холодильной установке с
машиной ТХМ-300 циркулирующий воздух одно-!
временно служит рабочим веществом и холо-
доносителем. В связи с этим гидравлическое
сопротивление той части тракта, где воздух
выполняет функции холодоносителя
(соединительные трубопроводы и камера),
существенно сказывается на эффективности машины.
Холодильный коэффициент сильно зависит от
потерь напора Api и Д/?2, соответственно на
стороне низкого и высокого давления, что
вытекает из соотношения [3]:
Т3 — температура на выходе из
камеры, °к.
На рис. 1 показан действительный цикл
работы машины ТХМ-300 и диаграмма
распределения напора компрессора по отдельным
элементам тракта. При построении диаграммы
использованы экспериментальные данные,
полученные при работе машины ТХМ-300 в
расчетном режиме (tA =—80°С).
^д
А/?2
Р2
1 +
Рз I
АГП
^i-АГр J_
— ^д
1-
1-
А^2
Pi
и
О)
Pq J


Рис. '1. Действительный цикл работы машины ТХМ-300 и диаграмма распределения напора компрессора: 1,4 — потери в регенераторах D,4%, 8,3%); 2, Ь — прочие потери B,4%, 5,3%); 3 — полезный перепад давления в детандере G6%); 6 — потери на выхлопе C,6%); температуры: tx — окружающей среды; t2 — v воздуха перед компрессором; /3 — воздуха перед турбо- fc детандером; /4 — воздуха после холодного конца регенератора; t5 — воздуха на входе в холодный конец регенератора; ^б — воздуха после турбодетандера; t7 — воздуха после компрессора. Расчеты, выполненные по формуле A) в соответствии с этой диаграммой, позволяют определить влияние сопротивлений отдельных элементов тракта на энергетическую эффективность машины. Если обозначить е0 — действительный холодильный коэффициент цикла, представленного на рис. 1, 8i — холодильный коэффициент при нулевом гидравлическом сопротивлении воздуховодов, камеры и клапанов, 82 — холодильный коэффициент при полном отсутствии гидравлических сопротивлений в тракте (предельный случай), то ¦ii. = l,30 и -^.= 1,61. ео ео Из приведенных данных видно, что аэродинамическое совершенство тракта служит непременным условием получения оптимальных показателей установок такого типа. Это подтверждается сопоставлением характеристик работы установки до и после ее усовершенствования. Первоначальный вариант холодильной установки с машиной ТХМ-300 был создан для проведения технологических испытаний по низкотемпературному замораживанию мяса [4]. Энергетические характеристики работы самой машины во внимание не принимали. Замораживание осуществлялось в камере емкостью 10 м3, расположенной на значительном расстоянии от машины. Длина воздуховодов 22 м, диаметр 180 мм. В результате высоких скоростей воздуха и большого числа поворотов потока гидравлическое сопротивление внешнего тракта достигало 600 мм вод. ст. При этом значение холодильного коэффициента в расчетном режиме (tf4 = —80°С) было на 15% меньше величины е0. Большие размеры термокамеры и недостаточно хорошая ее теплоизоляция вызывали значительные теплопритоки, что не позволило провести испытания в режимах с малыми тепловыми нагрузками. По этим же причинам был ограничен температурный диапазон испытаний, а также заведомо ухудшены энергетические показатели установки. Минимально достижимая температура воздуха на входе в камеру составляла около —120°С, а удельная эффективная холодопроизводительность в расчетном режиме не превышала 350 ккал/квт. Таким образом, теоретические предпосылки и технологические испытания машины выявили необходимость ее реконструкции и создания по существу новой установки с термокамерой. Непосредственно на выходе воздуха из регенератора и на входе в детандер была установлена герметичная камера емкостью 1 м3 с хорошей тепло- и гидроизоляцией. Длину соединительных воздуховодов уменьшили до 2 м, а их диаметр увеличили до 250 мм. В результате теплопритоки сократились в 5—-6 раз, а сопротивление подсоединенного к машине тракта не стало превышать 100 мм вод. ст. Это позволило получать температуру воздуха на входе в камеру до —150°С, а на выходе из детандера до —160°С. Значение удельной эффективной холодопроизводительности установки при U = —80°С возросло до 400 ккал/квт. Были улучшены эксплуатационные и энергетические характеристики машины. Прежде всего в новой конструкции не предусмотрен перепускной клапан, служивший для ускорения вывода машины на режим. При пуске машины с помощью клапана регенераторы интенсивно забивались льдом, так как разность температур прямого и обратного потоков воздуха составляла в них 30~40°С. Отсутствие перепускного клапана позволило снизить сопротивление тракта и ликвидировать перетечки в нем воздуха. При измененных размерах холодильной камеры время выхода машины на режим (—-80°С) без клапана составляет всего 12— 15 мин. В качестве теплоизоляции регенераторов и корпуса турбодетандера применен вместо ми- поры пенополиуретан, а в качестве гидроизоляции — хлорвиниловая пленка. В новой конструкции нет трубопровода, соединяющего корпус турбодетандера с полостью передней опоры компрессора (разгру- 5
зочное устройство). В результате перетечек через лабиринтное уплотнение вала холодный воздух из детандера направлялся к всасывающей стороне компрессора, не производя полезного эффекта. Разгрузочное устройство имеет выход в атмосферу, а выход из корпуса детандера заглушён. Для уменьшения шума при работе машины на выхлопном трубопроводе установили шумоглушитель в виде Г-образного короба, обитого изнутри войлоком. Трубопровод и компрессор изолировали слоем войлока толщиной 15 мм. На испытательном стенде обеспечена возможность с достаточной степенью точности получить все необходимые величины — поле температур и давлений, перепады давлений в аппаратах и трубопроводах, расход воздуха, потребляемую мощность, тепловую нагрузку камеры и др. Для надежности получаемых результатов наиболее значимые величины измеряли, как правило, двумя независимыми методами. Осуществлялось многократное воспроизведение отдельных режимов. Схема испытательного стенда машины ТХМ-300 представлена на рис. 2. Температуры измеряли хромель-копелевыми термопарами с выводом на самопишущие потенциометры ПС-1 и платиновыми термометрами сопротивления с логометрами ЛПР-53. Давления и перепады давлений — ртутными и водяными дифференциальными манометрами. Измерение температур и давлений в воздушной машине значительно усложнено их периодическим изменением, связанным с цикличностью работы регенераторов. Кроме того, бы- Y-термопары . термометры сопротиблшя Т-отбор давлений Рис. 2. Схема испытательного стенда машины ТХМ-300: 1 — регенераторы; 2 — клапаны; 3 — компрессор; 4 -г- электродвигатель; 5 — мультипликатор; 6 — детандер; 7 — камера с электрогрелкой; 8 — труба Вентури. ло установлено наличие полей температур и давлений в сечениях, где проводили измерения. Расход воздуха определяли при помощи трубы Вентури, установленной на выхлопном трубопроводе, и контролировали нормальной диафрагмой, подсоединенной к всасывающему патрубку машины. Потребляемую машиной мощность, а также электрическую нагрузку грелок, установленных в камере, измеряли приборами К-51. Расход энергии за время работы машины в установившемся режиме определяли трехфазными электросчетчиками. Все величины замеряли каждые 30 мин, а при выходе машины на режим — непрерывно. Холодопроизводительность машины (брутто) определяли по расходу воздуха и разности температур на выходе из регенератора и на входе в детандер и по тепловыделениям грелок в камере с учетом теплопритоков из ок-ж ружающей среды. Различие результатов, по#§ лученных обоими методами, как правило, не превышало погрешностей измерений. Таким образом Qo6p = G(Tz где Qoop T4)cp=№Nrp + %(kF)l. Д9,, B) холодопроизводительность машины (брутто), ккал/ч; G — расход воздуха через машину, кг/ч; Т3 — температура воздуха на входе в патрубок детандера, °К; Т4 — температура воздуха после холодного конца регенерато-i ров, °К; Nrv — мощность, потребляемая грелками в камере, кет; (kF)i и ДЭг- — теплопроходимость элемента схемы и соответствующая разность температур. Полезную холодопроизводительность установки (нетто) определяли подогревом воздуха непосредственно в холодильной камере. Она складывается из тепловыделений электрогрелок и теплопритоков через ограждение камеры Qon = 860Nrp + (kF)K. Двк, C) где (kF)K — теплопроходимость ограждений камеры, ккал/(ч • °К); АОк — средняя разность температур воздуха в камере и окружающей среды, °К. Удельную холодопроизводительность Ке определяли по величине Q06p, отнесенной к мощности на валу компрессора. 6
На рис. 3 представлена зависимость Qo6p, Qoh, Л^бр. А^к и Ке от средней температуры воздуха после регенераторов. Здесь же показана разность температур At4 воздуха на входе в камеру и выходе из нее. Из рис. 3 видно, что изменение температурного режима слабее влияет на характеристики машины ТХМ-300, чем на характеристики парокохмпрессорных машин. Предельно достижимая температура в камере зависит от температуры наружного воздуха. При 7°С температура перед камерой достигала —150°С, а на выходе из детандера около —160°С. При температуре наружного воздуха 25~-30°С минимальная температура в камере —135ч—140°С. К.п.д. детандера существенно зависит от температурного режима его работы (рис. 4). Максимальное значение к.п.д., соответствующее температуре /4 = —83°С, равно 0,89. При понижении tA до — 140°С и повышении до —50°С, т. е. при работе в нерасчетном режиме, величина к.п.д. уменьшается до 0,75. ]-W -150 -ПО -130 -120 -Щ -100 -90 SO -70 SO t,°C Рис. 3. Зависимость Q06p, Рон, А/бр, А*к и Ке от средней температуры. 0,8 L^\^\ IrNJ—гкг/ч 0,7 k^j————————i—г—vm o,6 \ i|^'4^4^X————1——г00 0,5 ( — | ГГ^" Т—Г00 Х-бОсеи '•150 -т -130 -120 -110 -100 -90 SO -70 SO -50^,°СШ Рис. 4. Зависимость % и G от температуры воздуха после холодного конца регенератора. В таблице приведены значения температур в некоторых характерных точках тракта машины, величина степени сжатия воздуха в компрессоре, мощность, потребляемая компрес- сор-детандерным агрегатом, а также отношение "о~, характеризующее степень полезного использования в цикле напора, создаваемого компрессором. I fa Температура, °С U | U I U | Л*д 5,0 4,5 1 4,5 6,0 6,0 97 95 93 86 81 — 55 — 84 —103 —122 —160 37,1 33,9 27,7 23,5 11,0 U \ tK — 51,7 — 80,1 —100,7 —117,8 —153,0 — 51 — 79 — 99 —116 —150 Рк 2,44 2,31 2,30 2,21 2,10 Рд Рк 0,827 0,801 0,800 0,798 0,765 Ne\ 57,0 64,6 71,0 76,0 90,0 С понижением температурного режима в результате сокращения удельного объема воздуха перед детандером уменьшается перепад давлений в детандере, степень сжатия воздуха в компрессоре и увеличивается производительность последнего. На рис. 4 показан также характер изменения весового расхода воздуха через машину в зависимости от температурного режима ее работы. С понижением температуры расход воздуха возрастает. Так, при изменении tA от —80 до — 150°С весовой расход увеличивается на 20%. При возрастании расхода гидравлическое сопротивление по тракту машины повышается, а величина — уменьшается. Так как Рк при этом объемный расход воздуха через детандер сокращается, его адиабатный к.п.д. снижается, а следовательно, уменьшается работа, отдаваемая турбиной. Все это приводит к быстрому увеличению мощности, потребляемой машиной, и уменьшению удельной эффективной холодопроизводительности установки (см. рис. 3). Пунктирной линией на рис. 3 нанесены значения Ке в зависимости от температуры на головке для газовой машины «Филипс» с термокамерой, полученные при испытаниях во ВНИИхолодмаше [5]. Даже при таком сопоставлении показателей этих установок видны энергетические преимущества машины ТХМ-300 с камерой в довольно широком диапазоне температур (начиная от —125°С и выше). Анализ приведенной зависимости свидетельствует о сравнительно высокой эффективности машины ТХМ-300, что особенно важно, так как данная машина является первой моделью, работающей по разомкнутому циклу с дополнительным теплообменом в регенераторах. 7
Характерная особенность воздушных холодильных машин — зависимость полезного перепада температур А/бр и величины подогрева воздуха в камере А^к от температурного режима ее работы. Как видно из рис. 4, при понижении температуры воздуха U на входе в камеру с —80 до — 140°С Д*к уменьшается с 28 до 6°, а при — 160°С она составляет менее 2°. Особый интерес представляет исследование работы машины при выходе ее на режим. На рис. 5 представлено изменение температуры воздуха после детандера t6 в пусковом режиме работы машины с термокамерой без дополнительной тепловой нагрузки. Пуск машины осуществляется без байпасного устройства непосредственно через холодильную камеру. Как видно из рис. 5, температура воздуха после детандера —83°С, соответствующая расчетному режиму, достигается через 14 мин после пуска, а —140°С всего через 65 мин. Таким образом, пусковой период ТХМ-300 по крайней мере в 4—5 раз меньше, чем у низкотемпературных парокомпрессорных машин с воздухоохладителями. Малая ее инерционность связана прежде всего с незначительной аккумулирующей способностью воздуха, служащего одновременно рабочим веществом и холодоносите- лем. Испытания показали, что в машине обеспечиваются условия самоочистки регенераторов от влаги даже при температуре намного ниже расчетной. Как известно, критерием самоочистки является постоянство сопротивления регенераторов потоку воздуха. Машина неоднократно работала по 48— 72 ч на разных температурных режимах. Сопротивление регенераторов при этом практиче- VPI I | I | 1^-КП 'ш\———LxT —Н -юо —г\ Н -8о\ У/Л Н -sol—-А—А И ¦^Г/| \\ Г Н -я\г— Н и Ю iO 30 40 50 ?мин Рис. 5. Изменение температуры воздуха после детандера t6 при работе машины в пусковом режиме. 8 ски оставалось неизменным с момента пуска и до остановки. Последующие пуски машины осуществлялись без предварительной просушки регенераторов и сопротивление их не отличалось от первоначального. Испытания проводили летом и зимой при различных температурах и влажностях всасываемого машиной воздуха. Опытные данные, а также теоретический анализ [3] свидетельствуют о возможностях существенной оптимизации энергетических характеристик машины путем правильного выбора массы и поверхности насадки регенераторов. В настоящее время в ОТИПХП проводятся испытания ТХМ-300 с различной массой насадки в регенераторах. Как показывает предварительный анализ, уменьшение массы насадки на 30—40% улучшает энергетические характеристики машины в режимах, близких к расчетному. При этом вес, габаритные размеры и стоимость машины по сравнению с первона-* чальной конструкцией можно существенно уменьшить. В процессе испытаний выявлены недостатки в конструкции и компоновке машины. Так, расположение регенераторов над ком- прессор-детандерным агрегатом затрудняет доступ к последнему при ремонте или профилактической проверке. Конструкция машины в результате такого расположения аппаратов получается неоправданно громоздкой. Целесообразнее было бы устанавливать регенераторы рядом с компрессор-детандерным агрегатом, один над другим, горизонтально, либо с небольшим наклоном в сторону их теплового конца. Конструкция мультипликатора (три ступени и две паразитные шестерни) недостаточно совершенна. Желательно уменьшить число ступеней и исключить паразитные шестерни, повысив число оборотов приводного электродвигателя с 1450 до 2880 в минуту. В результате значительно понизится потребляемая электродвигателем мощность. С целью упрощения конструкции машины и повышения надежности следует заменить подшипники качения в мультипликаторе и агрегате подшипниками скольжения. Необходимо также повысить надежность системы смазки и осуществить автоматическую защиту компрессор-детандерного агрегата при нарушении нормальных условий его работы. Особое внимание при конструировании машин этого типа следует обращать на выбор тепло- и гидроизоляции холодных поверхностей, чтобы обеспечить минимальные потери низкотемпературного холода.
Выводы Создание рациональной опытной установки с машиной ТХМ-300 и термокамерой позволило определить ее основные энергетические и эксплуатационные характеристики в интервале температур от —50 до —150°С. Степень энергетического совершенства осевого компрессор-детандерного агрегата достаточно велика и обеспечивает реализацию на его основе эффективных газовых холодильных машин. Энергетические показатели установки при температурах выше —125°С лучше показателей машин типа «Филипс». На эффективность машины оказывают значительное влияние гидравлические сопротивления воздушного тракта и регенераторов, что связано с небольшой степенью сжатия в компрессоре. Следовательно, можно усовершен- t ствовать такие машины, особенно при увеличении их производительности, за счет правильного выбора массы и профиля насадки регенераторов, а также увеличения проходных сечений клапанов и трубопроводов. При создании установок с машинами типа ТХМ-300 необходимо обеспечить максимальное приближение машины к камере и снижение общего гидравлического сопротивления. Машина с герметичной термокамерой выходит на расчетный режим в течение 12—15 мин. Подача воздуха с температурой до —140°С в камеру начинается через час после запуска машины. 3 случае применения герметичной термокамеры не накапливается влага в регенераторах Минский холодильник № 2 один из крупнейших распределительных холодильников Белорусской ССР. Его общая емкость 14920 т [1]. Уровень эксплуатации холодильного оборудования достаточно высокий — профилактические осмотры и ремонты машин проводятся регулярно по утвержденному графику; компрессоры укомплектованы запасными деталями; контрольно-измерительные приборы находятся в исправном состоянии; влажный ход компрессоров наблюдается редко. Компрессорный парк холодильника состоит при достаточно длительной работе, что подтверждает правильность основного принципа— применение цикла с малой степенью сжатия и дополнительным теплообменом в регенераторах. Для обеспечения самоочистки регенераторов от влаги необходимо соблюдать правильный режим пуска и ликвидировать подсос наружного воздуха в машину. Конструкция отдельных элементов и систем машины, а также ее компоновка нуждаются в дальнейшем совершенствовании. Технико-экономические показатели ТХМ-300 можно значительно улучшить при использовании горячего воздуха с температурой до 120°С, выбрасываемого в настоящее время компрессором в атмосферу. ЛИТЕРАТУРА 1. Мартыновский В. С, Д у б и н с к и й М. Г. Воздушные турбохолодильные машины с дополнительным охлаждением в регенераторе. «Холодильная техника», 1964, № 6. 2. Д у бинский М. Г., Мартыновский В. С, У м а н с к и й Ю. М. Анализ циклов воздушных холодильных машин с дополнительным теплообменом в регенераторе. Известия ВУЗов «Энергетика», 1966, №¦ 2. 3. Мартыновский В. С, Ш н а й д И. М. Влияние регенеративного теплообмена на характеристики воздушной холодильной машины. «Холодильная техника», 11967, № 6. 4. Ильченко С. Г., Б о н д а р ен ко Л. Ф., Моги- левский И. А., Нехорошее В. М., Украинец Г. А. Физико-химические и гистологические показатели мяса, замороженного ускоренным способом. «Мясная индустрия», 1967, № 7. 5. М а к Л. И., 3 и н и н а И. Е. Применение газовых холодильных машин для охлаждения термокамер. «Холодильная техника», 1967, № 9. 621.572.041—19 из четырех старых (выпуска до 1960 г.) агрегатов АДС-150 с базовым компрессором 4АУ-15 G20 об/мин), семи новых агрегатов АДС-200 с базовым компрессором АУ-200 (920 об/мин), двух компрессоров 4АУ-15, одного компрессора АУ-200 и одного компрессора «Кова». Наличие на холодильнике старых и новых двухступенчатых агрегатов позволило сравнить их работу. Наработка агрегатов АДС-200 до момента обследования приведена в табл. 1. Выявление эксплуатационных характеристик компрессоров на Минском холодильнике № 2 Э. М. БЕЖАНИШВИЛИ, М. П. КАШКИН, Г. Г. ОЛЬКОВ, И. Г. ХАЗАНОВ ВНИИхолодмаш Н. X. ВАНИНСКИЙ — московский завод «Компрессор» 2 Зак. 3735 9
Таблица 1 Таблица 2 Марка компрессора БАУ-200 | АВ-100 БАУ-200 АВ-100 БАУ-200 АВ-100 БАУ-200 АВ-100 БАУ-200 АВ-100 БАУ-200 АВ-100 БАУ-200 | АВ-100 заводской] номер компрессора 529 2153 531 2151 536 2141 1 537 1 2142 563 1 2380 604 2440 597 2444 ПОрЯДКО- 1 вый номер по машинному залу 9 9а 10 10а 11 Па 12 1 12а 13 1 13а 14 14а 15 15а Наработка агрегатов, ч 6001 7886 7567 6658 1 4451 1947 654 1 В 1967 г. средний коэффициент рабочего времени семи агрегатов АДС-200 составил 0,35, т. е. средняя годовая наработка одного агрегата не превысила 3000 ч. При обследовании было установлено, что у шести агрегатов АДС-200 графитовые неподвижные кольца сальников были заменены на бронзовые, а у всех компрессоров АВ-100 серийные нагнетательные клапаны на клапаны новой конструкции. Бронзовые кольца имели следующий химический состав: Sn — 5,03%, Pb — 2,00%, Zn — 7,7%, Си — 85,25%. По химическому составу бронза соответствует марке Бр-ОЦС-6-7-3 (ГОСТ 614—55). После замены нагнетательных клапанов при суммарной наработке шестью компрессорами (АВ-100) 30224 ч было всего два отказа (поломки двух пластин). Если принять за единицу число отказов пластин нагнетательных клапанов новой конструкции, приходящееся на один цилиндр компрессора АВ-100 за 1000 ч работы, то получится соотношение числа отказов, приведенное в табл. 2. Эти данные показывают, что надежность пластин всасывающих и нагнетательных клапанов ступеней низкого давления (компрессоры 4БАУ-19 и БАУ-200) агрегатов АДС-150 и АДС-200 примерно одинакова, хотя агрегаты АДС-200 работают при повышенном числе оборотов. Компрессор 4БАУ-19 БАУ-200 АВ-100 Клапаны 1 Всасывающие Нагнетательные [ Всасывающие [ Нагнетательные , Всасывающие Нагнетательные Нагнетательные новой конструк- k ции Соотношение числа отказов 5 4 6 10 21 1 Надежность всасывающих клапанов ступеней высокого давления (новые агрегаты) вдвое выше, чем нагнетательных, и во столько же раз ниже надежности всасывающих клапанов ступени низкого давления. Надежность нагнетательных клапанов новой конструкции примерно в 10 раз выше, чем всасывающих.^ Отсюда вытекает необходимость внедрения в серийное производство новых всасывающих клапанов (с элементами по типу нагнетательных) . На рис. 1 представлены круговые диаграммы структуры отказов по компрессорам АВ-100 и БАУ-200, из которых следует, что наиболее часто отказывают в компрессорах узлы и детали семи наименований. При этом наибольшее число отказов приходится на долю пластин нагнетательных и всасывающих клапанов, поршневых колец и сальников вала, В результате сравнительной оценки приведенных круговых диаграмм установлено, что частота отказов нагнетательных клапанов у компрессоров БАУ-200 значительно выше, чем у АВ-100. Это объясняется тем, что на компрессорах АВ-100 были установлены нагнетательные клапаны новой конструкции. Если бы такой замены не было, то круговые диаграммы для компрессоров АВ-100 и БАУ-200 стали бы индентичными. В соответствии с программой обследования был проведен микрометраж деталей основных сопряжений четырех компрессоров АВ-100 и двух компрессоров БАУ-200. Средние скорости изнашивания основных деталей, приведенные в табл. 3, определяли по формуле ^изн.ср п 2 1 » = ь-ь0 т • 10~3 п т У\ "зам 1 мкм/1000 \\ to
где бо — начальный размер детали, определенный как среднее арифметическое от поля допуска; т — наработка, тыс. ч; п — количество одноименных деталей в компрессоре; бзам — значение одного замера; т — число замеров одной детали. Рис. 1. Круговая диаграмма структуры отказов: а — компрессора АВ-100; б — компрессора БАУ-200; отказывающие элементы: / — пластины всасывающих клапанов; // — пластины нагнетательных клапанов (для компрессоров АВ-100 учтены пять отказов серийных клапанов и два отказа клапанов новой конструкции); /// — сальники; IV — поршневые кольца; V — запорные вентили; VI — вкладыши; VII — прочие элементы. Результаты наших обмеров хорошо согласуются с даными обмеров компрессора АВ-100 (№ 12а), проведенными ВНИХИ на Минском холодильнике № 2 в 1967 г. [2]. Износ поршней по наружному диаметру не обнаружен. Скорость изнашивания канавки чугунных поршней под уплотнительные кольца соизмерима со скоростью изнашивания бобышек. Это изменяет установившееся представление, что ресурс поршня определяется износом бобышек. Отверстие втулки верхней головки шатунов принимает овальную форму. В плоскости оси шатуна втулки изнашиваются вдвое быстрее, чем в плоскости, перпендикулярной этой оси. Возможно, что кроме износа поверхности, происходит уплотнение бронзы в нижней части втулки, в месте наибольшего удельного давления. Скорость изнашивания втулки верхней головки шатуна более чем в 2 раза превышает скорость изнашивания пальца и примерно в 1,5 раза — скорость изнашивания бобышки поршня (скорость изнашивания пальца в сопряжениях со втулкой и бобышкой примерно одинакова). Скорость изнашивания поршневых колец по радиальной толщине в 5—6 раз превышает скорость изнашивания гильз. Принятая посадка (натяг) в бобышках поршней из алюминиевого сплава (компрессоры БАУ-200, ФУ-175) обеспечивает надежную работу сопряжения. Вместо предполагаемого износа канавок поршней из алюминиевого сплава установлено сужение канавок (можно предположить, как и в случае с бронзовой втулкой, что происходит незначительное уплотнение наружной поверхности поршня и в результате этого — сужение канавок). В целом результаты измерений хорошо подтверждают данные исследований [3]. При этом некоторое снижение скорости изнашивания гильз может быть объяснено применением высококачественного масла ХА-23 и, возможно, тем, что, начиная с 1965 г., завод «Компрессор» повысил твердость гильз (установить фактическую твердость гильз на Минском холодильнике не представилось возможным). Некоторые, наиболее характерные графики износа деталей даны на рис. 2 и 3. Графики износов деталей в сопряжении построены следующим образом. Выше оси абсцисс показан износ отверстий (размеры увеличиваются), ниже оси — износ валов (размеры уменьшаются). Такое построение графиков выявляет значения абсолютного зазора в сопряжении и по известному предельно допустимому зазору позволяет установить ресурс деталей. 2* и
Таблица 3 Сопряжение Детали в сопряжении Средняя скорость изнашивания, мкм/ЮОО ч АВ-100 БАУ-200 Гильза—поршневое кольцо1 Коленчатый вал—вкладыш Втулка верхней головки шатуна—палец2 Поршень—палец Поршень—уплотнитель- ное поршневое кольцо Гильза Поршневое кольцо Коленчатый вал Вкладыш Втулка в плоскости АА в плоскости ББ Палец Бобышка поршня Палец Канавка поршня Кольцо 13,2 4> 13,5 2Л Замеры не производились 6,5 2,5 2,5 5,0 3,2 5,5 8,7 3,5 2,0 В связи с малой наработкой после замены данные по кольцам не приводятся. Плоскость А—А проходит через ось шатуна, плоскость Б—Б перпендикулярна этой оси. 6 20(А 400\ w то2т ШоТШо ШдШдШо w/wi___ \ТЛ § Рис. 2. Отклонение размеров деталей компрессора АВ-100 от номинальных вследствие износа для сопряжения «гильза—маслосъемное кольцо»: / — зеркало гильзы; 2 — маслосъемное кольцо (установлено после 3,5 тыс. ч работы); А, Б — поле допуска по чертежу; В, Г — максимальное и минимальное значения размеров деталей после износа. На рис. 4 показано, как графически определить ресурс сопряжения поршень—палец. Предельно допустимый зазор в этом сопряжении, согласно инструкции завода «Компрессор», составляет 0,15 мм. Принимая ^изн.ср. постоянным, можно продлить линии износа. По оси ординат из точки, характеризующей начальное состояние любой сопрягаемой детали (на графике—бобышка поршня), откладываем вниз 0,15 мм и из полученной точки проводим прямую, параллельную линии износа сопрягаемой детали, до пересечения с линией износа другой сопрягаемой детали. Точка пересечения определяет ресурс сопряжения, равный 12000 ч. 80 б0\ щ -40\ "\ +± рШдШд ШдШд5Ш то 7ооо %г 1- Рис. 3. Отклонение размеров деталей компрессора АВ-100 от номинальных вследствие износа для сопряжения «втулка верхней головки шатуна — поршневой палец»: / — втулка верхней головки шатуна в плоскости, проходящей через ось шатуна; 2 — то же, в плоскости, перпендикулярной оси шатуна; 3 — поршневой палец; А, Б — поле допуска по чертежу; В, Г, JX — максимальное и минимальное значения размеров деталей после износа. В результате построений определяется предельно допустимый износ бобышки поршня, равный <л—aoi = 75 мкм и пальца G2— о»о2 = 55 мкм1. 1 Для восстановления работоспособности сопряжения необходимо заменить хотя бы одну деталь в сопряжении. Наиболее целесообразна замена пальца. Ремонтный размер пальца должен определяться на основании учета одновременного износа как бобышки поршня, так и втулки шатуна. 12
i *o i 1 I 1 <ll n 4 > 1 i- „ %MK 80\ 6o\ 40\ 20\ io\ 4Щ -10\ -20 -40 -60 -70 90 ПО 130 \ I 1000 \ ! | — - i i / I i 20 00 JO 00 40 U 00 50 .. 2 JN 00 60 ^' ^^- -4 00 7000 8000 9000 10000 11000 120L Г^К I ! i i g%i \ Рис. 4. Определение ресурса деталей компрессора АВ100 в сопряжении «бобышка поршня — палец»: / — изменение размеров бобышки поршня; 2 — изменение размеров пальца; 3 — линия построения; боь бог — начальное состояние деталей; 6i и бг — конечное состояние деталей; А — предельная величина зазора. Выводы Надежность нагнетательных клапанов новой конструкции примерно в 15—20 раз выше, чем старых ленточных клапанов. В целях дальнейшего повышения надежности компрессоров необходимо ускорить внедрение новых всасывающих клапанов. Целесообразно провести опытно-конструкторские работы с бронзовыми неподвижными кольцами сальника, высокая долговечность которых подтверждается опытом эксплуатации на ряде предприятий. Может быть рекомендовано увеличение зазора между поршнем и цилиндром (в пределах 0,С5—0,1 мм) путем уменьшения диаметра поршня, что не скажется на его ресурсе, но значительно уменьшит число отказов в период приработки. Полученные в результате обследования холодильника данные о частоте и структуре отказов и о скоростях изнашивания деталей основных сопряжений при сравнении с другими данными аналогичного характера позволят рассчитать количественные показатели надежности и точнее установить ресурсы основных деталей машины. ЛИТЕРАТУРА 1. Жихарев М. В. Расширение Минского холодильника № 2. «Холодильная техника», 1966, № 6. 2. Лаврова В. В., Немцев А. В. Исследование поршневых холодильных компрессоров. Отчет ВНИХИ № 3051, 1967. 3. Бежанишвили Э. М., Афонский В. П. О надежности и долговечности холодильных бескрей- цкопфных компрессоров. «Холодильная техника», 1966, № 10. 13
Пневматические клапаны из эластичных материалов — для установок кондиционирования воздуха — шля I Сжатый \ боздух Канд. техн. наук А. Л. РЫМКЕВИЧ, Г. Е. УТКИН Высшее военное инженерно-техническое Краснознаменное училище (ВВИТКУ) В системах кондиционирования для регулирования количества воздуха применяются регулирующие створчатые клапаны [1]. Однако эти клапаны громоздки, металлоемки, сложны в изготовлении и не обеспечивают плотного прикрытия створок. При полностью закрытых клапанах пропуск воздуха через неплотности достигает 20—30% от полного расхода [2, 3], что снижает качество регулирования, а также существенно сказывается на экономических показателях регулируемых систем. В связи с этим создание конструктивно простых и экономичных регулирующих клапанов является актуальной задачей. В результате работы в ВВИТКУ по созданию новых пневматических клапанов и исследованию их аэродинамических характеристик сконструированы проходной и смесительный клапаны с надувными оболочками из эластичного материала (резины) [4]. В последние годы за рубежом, в частности в Англии, в системах кондиционирования воздуха получили распространение регулирующие клапаны, в которых используются надувные оболочки, выполненные из неопреновой резины [5]. Надувные резиновые оболочки, работающие на растяжение, не обеспечивают необходимой прочности на отрыв в местах крепления. Все способы крепления резины, работающей на растяжение, неизбежно приводят к концентрации напряжений на краях зажимов, что вызывает разрушение резины. Поэтому клапаны с надувными оболочками, выполненные из резины тех марок, которые в настоящее время используются для технических целей, недолговечны. Учитывая необходимость повышения надежности регулирующих клапанов, нами были разработаны опытные образцы проходных пневматических регулирующих клапанов, у которых дросселирующая часть представляет собой набор надувных оболочек из воздухонепроницаемой и нерастягиваемой прорезиненной ткани (рис. 1). Регулирующий клапан состоит из жесткого корпуса, в котором закреплены надувные оболочки. По краям к ним присоединяются ребра жесткости из дюралюминиевых трубок. Не- 628.84.002.73 Рис. 1. Пневматический регулирующий клапан с надувными оболочками из эластичного материала: а — вид сбоку в разрезе; б — кинематическая схема надувной оболочки; / — корпус; 2 — надувные оболочки; 3 — неподвижные ребра жесткости; 4 ¦— подвижные ребра жесткости; 5 — планки; 6 — пружины; 7 — резиновые шнуры; 8 — гребенка; 9 — штуцеры с трубками (проходное сечение клапана 500x500, шаг между оболочками 100 мм). подвижные ребра прикрепляются непосредственно к корпусу клапана, подвижные — к планке с пружинами, которые позволяют им перемещаться. Торцовые стороны надувных оболочек изготовлены также из прорезиненной ткани в виде гофры и соединены между собой резиновым шнуром для свободного перемещения оболочек в момент их расширения. На внешней стороне корпуса расположена воздухораспределительная гребенка, к которой крепятся надувные оболочки с помощью трубок и штуцеров. 14
Клапан присоединяется к пневматической системе регулирования и приводится в действие давлением сжатого воздуха. При поступлении сжатого воздуха в полости надувных оболочек последние начинают расширяться, стремясь изменить эллиптическое (сплющенное) сечение и принять форму, близкую к кругу. При этом ограничивается живое сечение для прохода воздуха по каналу. Если расширившиеся оболочки соприкасаются, то клапан при этом будет полностью закрыт (на рис. 1, а пунктирными линиями показано положение надувных оболочек в момент полного закрытия клапана). При снятии давления сжатого воздуха под действием пружин надувные оболочки занимают первоначальное положение. При этом материал, из которого изготовлены надувные оболочки, не растягивается, т. е. его размеры остаются те же. Изменяется лишь форма сечения оболочек в зависимости от величины давления сжатого воздуха в системе авторегулирования. Необходимая величина давления сжатого воздуха, поступающего в надувные оболочки, устанавливается путем настройки (натяжения) противодействующих пружин. Такие регулирующие клапаны не требуют специального исполнительного механизма или механических приводов. Надувные оболочки с пружинами совмещают в одном элементе функции исполнительного механизма и регулирующего органа. Для обеспечения потребных расходов воздуха в процессе регулирования и правильного подбора клапанов с надувными оболочками необходимо знать аэродинамические характеристики клапанов — внутреннюю и рабочие регулировочные. Внутренняя характеристика клапана определяется зависимостью ^кл =/(*), A) где ?кл — коэффициент сопротивления клапана; h === I — степень открытия клапана; "макс h — величина хода надувной оболочки, мм; Амако — максимальная величина хода надувной оболочки, соответствующая полному открытию клапана, мм. Коэффициенты сопротивления клапана определяли экспериментально на специальной установке при изменении степени открытия в диапазоне я = 0,1—1,0 и вычисляли по формуле B) Y Якл g — где АРкл — потеря давления в клапане, кгс/м2; удельный вес воздуха, кг/л*3; средняя скорость воздуха, приведенная к входному сечению прохода клапана, м/сек; ускорение силы тяжести, м/сек2. Полученная в результате экспериментов и их обработки зависимость ?кл=/(я) представлена на рис. 2. В процессе регулирования расход воздуха в сети будет зависеть от степени открытия регулирующего клапана. При открытии клапана перепад давления на клапане падает, а потеря давления в сети увеличивается пропорционально квадрату скорости протекающего воздуха. Следовательно, характеристику клапана следует рассматривать во взаимной связи с характеристикой сети, в которой он работает. Полученная таким образом характеристика называется рабочей регулировочной характеристикой, которая выражает зависимость изменения относительного расхода воздуха через регулирующий клапан от степени его открытия. На основании экспериментальных данных рис. 2 и с учетом сопротивления сети, в которой клапану надлежит работать, построили ц #0 100 50 I I I I I I I I I \ ^кл — 0.5 W п 7*4 2g Рис. 2. Внутренняя аэродинамическая характеристика клапана. 15
рабочие регулировочные характеристики по уравнению [6]. V-- 7 = /тТгУ; 'о У 4>.у-г(чсл г ДР, Р-У АР» C) где V — относительный расход воздуха на регулируемом участке; ^о» А ^р.у.о и Со. кл — соответственно расход воздуха, потеря давления на регулируемом участке и коэффициент сопротивления при открытом клапане (/2=1); V, А Яр. у и Скд — то же, при любой степени открытия клапана; ?р.у — коэффициент сопротивления регулируемого участка, отнесенный к скорости во входном сечении клапана. При построении рабочих регулировочных характеристик (рис. 3) приняты известные допущения: ДРр.у=ДРр.у.0; регулируемая среда несжимаемая и невязкая; коэффициенты сопротивления регулируемого участка и клапана не зависят от расхода воздуха. Как видно из графиков (рис. 3), форма кривых рабочих регулировочных характеристик значительно зависит от коэффициентов сопротивления регулируемого участка. При малых значениях кривые прогибаются книзу, а при больших — кверху. Идеальным для регулирования расхода является случай, когда относительное изменение расхода на регулируемом участке имеет линейную зависимость от степени открытия клапана. К такой зависимости приближается кривая, соответствующая ?р.у=2. VfM 0,5 ' у А // L и VV. 1) / / j 7 // XT' щ /А V W- & У У У р^ о* у\ %/ 1 V п Это положение остается действительным и для других типоразмеров клапана, если принять конструктивную форму исследуемой надувной оболочки за стандартную. Обобщая данные рис. 3, следует отметить, что регулирование по линейному закону происходит в зоне 1,5^?р.у^2,5. Это соответствует начальному относительному сопротивлению для клапана с надувными оболочками 15>2°/о < доАхТР 10° < 9'750/°- Д^р.у + А^о.кл Тогда минимальные и максимальные величины начального сопротивления клапанов можно определить д /*и = о,0975 Д Яр.у кгс\м\ д рмакс = од 52 Д Яр.у кгс\м\ Отсюда следует, что для эффективного регулирования расхода по линейному закону при значениях ?р.у>2,5 площадь проходного клапана с надувными оболочками должна 4 быть меньше площади сечения воздуховода, т. е. в открытом положении клапан должен диафрагмировать воздуховод [7]. Сопротивление полностью открытого клапана зависит от скорости набегающего потока воздуха. Это сопротивление для исследуемого типа клапанов характеризуется прямой на рис. 4 и формулой ДЯп :С„ Т^КЛ 2? Рис. 3. Рабочие регулировочные характеристики клапана. Как видно из графика (рис. 4), при обычных средних скоростях потока воздуха в системе 10—12 м/сек сопротивление открытого клапана не превышает 2 кгс/м2. Поскольку створчатые клапаны преимущественно используются для регулирования расходов в ответвлениях при постоянном общем расходе, то и исследуемые клапаны с надувными оболочками также могут быть использованы для регулирования в качестве смесительных (распределительных). Если совместить два проходных клапана с надувными оболочками в одном корпусе и подключить к системе авторегулирования таким образом, чтобы они работали в противоположных направлениях (один клапан открывается, а второй — одновременно закрывается), то такое устройство будет называться смесительным (распределительным) клапаном. При этом в процессе регулирования возможны случаи, когда в конечном положении надувных оболочек один клапан будет полностью закрыт, а второй — полностью открыт, и наоборот. 16
^ < /и * » 5 f 1.5 w 0,5 0,15 OJ ппх j I 10 15 ZO ум/сек Рис. 4. Сопротивление полностью открытого клапана. В таких случаях очень важно исключить просос воздуха через закрытый клапан или секцию клапана. Чтобы выявить величины прососа через закрытый клапан с надувными оболочками, были проведены испытания на специальной установке с производительностью вентилятора, равной 5000 м*/ч. Полученные в результате экспериментов зависимости -^=/(АРкл,/>с.в) представлены на рис. 5. Из рис. 5 видно, что просос через закрытый клапан зависит от величины перепада статического давления до и после клапана и от давления сжатого воздуха Рс.в, подаваемого в полости надувных оболочек. От величины последнего зависит плотность прижатия надувных оболочек друг к другу и стенкам клапана: при увеличении Рс.в просос уменьшается. 6UU 100 /n /ш \\\г */ / / j_ W\ i \ /1 / / ' 0,f 0,2 *0 Рис. 5. Просос через закрытый клапан: / — Яс.в=0,7 кгс/см2\ 2 _ Рс.в = 0,5 кгс/см2; 3 — рс в=0,3 кгс/см2. По сравнению с типовыми воздушными створчатыми клапанами просос воздуха через закрытый клапан незначителен и не превыша* ет 0,5% даже при перепаде статического давления до и после клапана, равном 200 кгс/м2 и более. Выводы Разработан клапан с надувными оболочками из эластичного материала, в котором применен принцип регулирования расхода воздуха без использования специального исполнительного механизма и других промежуточных связей между исполнительным механизмом и регулирующим органом, так как в одном элементе его совмещены функции исполнительного механизма и регулирующего органа. Получены значения коэффициентов сопротивления клапана в зависимости от степени его открытия и рабочие регулировочные характеристики, необходимые для выбора и практического использования клапана. Установлено, что подобные конструкции клапанов позволяют полностью исключить просос воздуха через закрытый клапан и могут эффективно работать при сравнительно низком давлении сжатого воздуха (до 0,3— 0,5 кгс/см2) в пневматической системе авторегулирования. 3 Зак. 3735 17
ЛИТЕРАТУРА 1. Баркалов Б. В. Рекомендации к расчету воздушных клапанов для систем кондиционирования воздуха, М., ЦБТИ, 1960. 2. X е й ф е ц Д. И. Регулирование теплообменных аппаратов систем кондиционирования воздуха. М, ЦБТИ, 1967. 3. Результаты испытаний смесительных клапанов и подбор их для низконапорных двухканальных систем кондиционирования воздуха. М., ГПИ «Сантехпроект», информационное письмо № 15—68. 4. Рымкевич А. А. и Уткин Г. Е. Воздухораспределительное устройство для двухканальных систем. Авторское свидетельство № 203884 A079598/29— 14 от 28 мая 1966 года). 5. Heating and Air Conditioning. Vol. 24, 1960, № 6, 602. 6. Кузьмин П. И. Выбор и расчет дроссельных регулирующих органов. М.-Л., Госэнергоиздат, 1960. 7. К а р п и с Е. Е. Аэродинамический расчет воздушных многостворчатых клапанов. НИИСТ, Сб. № 18, М.> Стройиздат, 1966. Исследование прецизионных систем кондиционирования воздуха в. в. ловцов кПроектпромвентиляция» (Ленинградское отделение) 628.84:625.245.3 За последнее время проектным институтом «Проектпромвентиляция» были выполнены проекты целого ряда прецизионных систем кондиционирования воздуха, работа которых основана на принципе затухания гармонических тепловых колебаний в стенке с заданным термическим сопротивлением. Некоторые из этих систем смонтированы, отлажены и подробно исследованы. О результатах исследования двух таких систем сообщается в данной статье. На рис. 1 изображена принципиальная схема одной такой прецизионной системы, предназначенной для исследования оптических устройств. Требуемые параметры воздушной среды — температура +23±0,ГС, подвижность воздуха менее 0,1 м/сек. Длина кондиционируемого помещения 40 м, ширина 6 м, высота 4 м. Помещение ограждено тремя стенками. Внутренняя стенка выполнена из дерево- плиты толщиной 20 мм и рассчитана на затухание тепловых волн. Изолирующая перегородка изготовлена из теплоизолирующего материала, наружная стена — из кирпича. Эти три стенки образуют внешний и внутренний воздушные каналы. Потолок такой же конструкции. Кондиционер собран из вентилятора, электронагревателей и воздухоохладителя. Во внешнем воздушном канале происходит ассимиляция теплопоступлений через наружную стену, а во внутреннем формируется тепловая волна. Датчик двухпозиционного терморегулятора помещен в месте перехода воздушного потока из внешнего канала во внутренний. Тепловая волна формируется за счет по- t 1 ? J * Рис. 1. Принципиальная схема прецизионной системы кондиционирования воздуха с одним кондиционером: 1 — наружная стена; 2 — датчик терморегулятора; 3 — внутренняя стенка; 4 — кондиционируемое помещение; 5 — изолирующая перегородка; 6 — внутренний воздушный канал; 7 — внешний воздушный канал; 8 — вентилятор; 9 — электронагреватели; 10 — воздухоохладитель; 11 — регулятор напряжения; 12 — иасос холодной воды; 13 — трехходовой смесительный вентиль; 14 — терморегулятор; 15, 16 — магнитные пускатели; 17 — автоматический корректор циклов. 18
очередного включения и отключения электронагревателей и воздухоохладителя. Когда температура в месте установки датчика достигнет верхнего уровня дифференциала терморегулятора, то отключаются электронагреватели и включается насос холодной воды. Мощность электронагревателей регулируется регулятором напряжения, а включение и отключение производятся магнитным пускателем. При достижении нижнего предела дифференциала происходит переключение в обратном порядке. Температура приточного воздуха в зависимости от величины и характера теплопоступле- ний устанавливается в зимнее время на несколько градусов выше, а в летнее — ниже требуемой. Эта величина в максимальный период не превышает 4°С. Производительность кондиционера 10000 мг/ч. Время каждого из полупериодов (нагрев и охлаждение) контролирует и исправляет автоматический корректор циклов АКЦ. Получая импульсы от терморегулятора во время переключения режимов, АКЦ измеряет время каждого полупериода и сравнивает его с заданным временем. Если между фактическим временем и заданным имеются расхождения в ту или иную сторону, то АКЦ, воздействуя на параметры холодоносителя с помощью трехходового смесительного вентиля или на напряжение с помощью исполнительного механизма регулятора напряжения, корректирует эти параметры и, следовательно, время каждого полупериода. Это позволяет получать тепловую волну с точными параметрами, практически не отличающимися от заданных. На рис. 2 показана принципиальная схема прецизионной системы кондиционирования Рис. 2. Принципиальная схема крупной прецизионной системы кондиционирования воздуха с тремя кондиционерами: / — изоляция пола; 2 — пол; 3 — внутренняя стенка; 4 — внутренний воздушный канал; 5 — изолирующая стенка; 6 — внешний воздушный канал; 7 — наружная стена; 8 — кондиционируемое помещение; 9 — кровля; 10 — датчики терморегулятора; 11 — потолок; 12 — внешний воздушный канал под кровлей; 13 — изолирующее перекрытие; 14 — распределительный приточный воздуховод; 15 — распределительный рециркуляционный воздуховод; 16 — приточный воздуховод; 17 — рециркуляционный воздуховод; 18 — воздухонагреватели; 19 — воздухоохладители; 20 — вентилятор; 21 — насос холодной воды; 22 — насос горячей воды; 23, 24 — трехходовые смесительные клапаны; 25 — терморегулятор; 26 — автоматический корректор циклов (АКЦ); 27 — рециркуляционный канал; 28 — распределительный приточный канал. Терморегулятор и АКЦ условно показаны только у 1-КД; 2-КД и 3-КД имеют общий терморегулятор 25 и свой AKIX 3* 19
воздуха больших размеров. Требуемые параметры воздушной среды внутри кондиционируемого помещения такие же, как и у описанной выше системы. Длина кондиционируемого помещения (специальное здание) 60 ж, ширина 20 м, высота 20 м. Во внешнем воздушном канале происходит ассимиляция теплопоступлений, а во внутреннем формируется тепловая волна. Движение воздуха вертикальное. Приточный воздух подается в распределительный приточный канал и равномерно раздается по всей длине обслуживаемой зоны, а по рециркуляционному каналу воздух возвращается в кондиционер. Наружный воздух не добавляется. В системе работают три кондиционера с производительностью по воздуху по 35 000 мг/ч. Каждый обслуживает свою зону: кондиционер 1-КД — чердачное помещение (обеспечивает затухание тепловой волны в потолке), 2-КД — южную и западную стороны,. 3-КД — северную и восточную. Кондиционеры состоят из вентиляторов, воздухоохладителей и воздухонагревателей. В качестве теплоносителя используется горячая вода от специального бойлера, а холодоноси- телем служит холодная вода, охлаждаемая холодильными установками. Величину каждого полупериода корректирует АКЦ. Работа всех кондиционеров регулируется одним трехточечным автоматическим двухпозиционным терморегулятором с одним задатчиком. Датчики терморегулятора установлены каждый в своей зоне в месте перехода внешнего воздушного канала во внутренний. Для исследования прецизионных систем кондиционирования воздуха были собраны специальные термостанции. В первом случае измерения проводили с помощью малоинерционных термопар потенциометром высокого класса. Холодный спай термопар находился в термосе с тающим льдом. Все термопары были предварительно откалиброваны. Замеры температур велись с гарантированной точностью до 0,01° круглосуточно в течение 30 дней. Для исследования второй системы была собрана термостанция на термометрах сопротивления с высокоточным измерительным ручным мостом. Датчики подключаются к мосту переключателем поочередно. Термостанция имела около 100 термометров. Некоторые датчики были заделаны в стенки таким образом, чтобы можно было измерять температуру поверхности стенок с обеих сторон. Были сооружены специальные передвижные рамы с заданным расположением датчиков. Передвигая эти рамы, можно было измерять температуру во всем объеме помещения. В результате общей обработки полученных результатов можно сделать следующие основные выводы. 1. Автоматический корректор циклов уверенно поддерживает колебательный режим с заданным временем полупериода. Даже при искусственной разбалансировке системы АКЦ в течение одного-двух полупериодов возвращает систему в рабочий режим; 2. Фактические расходы тепла и холода оказываются большими, чем при расчете по формулам стационарного режима. Эти расчеты необходимо выполнять с учетом поглощения тепла строительными конструкциями в течение каждого полупериода. Формулы для расчета предложены Ю. Н. Хомутецким [1]; 3. При установившемся режиме отклонения температуры во всем объеме помещения не превышали ±0,1 ГС. Подвижность воздуха, измеряемая термоэлектроанемометрами | Л НОТ, была в пределах 0,01—0,04 м/сек; 4. Если температура пола, как в вышеуказанных системах, специально не регулируется, то в результате теплового равновесия она устанавливается на определенном уровне, близком к заданному режиму. Так, например, при установке задатчика терморегулятора (см. рис. 2) на температуру 22°С температура пола установилась на уровне 21,7°С. При этом общий градиент температуры во всем объеме помещения был наименьшим. При установке задатчика на температуру 23°С температура,пола возросла до 22,3°С, но градиент температуры по объему помещения увеличился до ±0,2—0,24°С. При установке задатчика на первоначальную температуру 22°С температура пола достигла прежнего уровня. При этом общий градиент температуры по объему помещения снизился до минимального значения ±0,1 ГС. Это показывает, что при отсутствии специальной системы регулирования температуры пола практически трудно поддержать заданную абсолютную температуру в помещении с требуемой точностью. Но поскольку в большинстве случаев вполне достаточно поддерживать с минимальными отклонениями какую- то близкую к ней температуру помещения, то возможны схемы с нерегулируемой температурой пола. При необходимости поддерживать строго определенную абсолютную температуру с заданными отклонениями необходимо регулировать также и температуру пола. 5. Замеры температур поверхности стенок как с внутренней, так и с наружной сторон по- 20
казывают, что величины затухания, вычисленные для данных условий по предложенной ранее формуле [2—4] и замеренные фактически, очень близко сходятся Ч = Ъ\: / 1 RS >+^т+(т)* где Дг* ¦Ъ\ = суммарное затухание; Mf Ъ = Ъ = Ms ~м1 V az0 — затухание тепловой амплитуды колебаний при переходе тепловой волны от воздушной среды к поверхностному слою стенки; затухание амплитуды колебаний в толще стены; коэффициент теплоусвое- ния материала; а — коэффициент теплоотдачи материала стены, ккал/ (м2-ч* град); RS — условная толщина стенки; Н = -г термическое сопротивление А слоя стенки; Ats — амплитуда колебаний температуры наружной поверхности стенки; Atf — амплитуда колебаний температуры тепловой волны; Atb — амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стенки; т — момент времени; то — период колебаний; б — физическая толщина стенки; Я — коэффициент теплопроводности, ккал/(м2 • ч•град); а — коэффициент температуропроводности материала стены. Сопоставление результатов теоретических расчетов величин относительного суммарного затухания амплитуды колебаний тепловой волны на внутренней поверхности стенки из железобетона толщиной 30 мм и экспериментальных данных показывает их удовлетворительную сходимость. Это подтверждает пригодность предложенных формул для практических расчетов без специальных поправок. При проектировании прецизионных систем кондиционирования воздуха мы стремились с помощью специальных конструктивных и схемных решений приблизить реальный процесс к идеальному теоретическому процессу. Для этого был создан и введен в схему системы АКЦ. Основная стенка, в которой происходят затухания амплитуды тепловой волны, выполнена из однородного подходящего материала с расчетной толщиной. В первом случае это была деревоплита толщиной 20 мм, во втором — железобетон толщиной 30 мм. Точно были рассчитаны теплопередающие поверхности, регулирующие клапаны. Вся система отлаживается на заданный режим. Во время наладки были сняты характеристики регулирующих клапанов и для точного регулирования у них были заменены заводские плунжеры на специально изготовленные. Эти мероприятия, как показывают сравнительные данные, позволили значительно приблизить реальные процессы к теоретическим. ЛИТЕРАТУРА 1. Хомутецкий Ю. Н. Диссертация. Использование принципа гармонического колебания температуры в специальных установках кондиционирования воздуха. 2. Л о в ц о в В. В., Л о в ц о в А. В. Метод приближенного расчета плоских стенок на затухание гармонических тепловых колебаний при регулировании температуры воздуха с высокой точностью. «Водоснабжение и санитарная техника», 1966, № 9. 3. Л о в ц о в В. В. Применение прецизионных систем кондиционирования воздуха. Сб. ПИ «Проектпромвен- тиляция». Наладка и проектирование систем промышленной вентиляции и кондиционирования воздуха. ЦБТИ, 1965. 4. Л о в ц о в В. В. Прецизионные установки кондиционирования воздуха. Сб. ПИ «Проектпромвентиля- ция». Наладка и проектирование систем промышленной вентиляции и кондиционирования воздуха. ЦБТИ, 1964. а
О теплопроводности инея в воздухоохладителях Б. К. ЯВНЕЛЬ Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности 621.565.945 В большинстве воздухоохладителей процесс охлаждения и осушения воздуха происходит при температуре охлаждающей поверхности ниже 0°С. При этом поверхность быстро покрывается инеем, из-за чего ухудшается теплопередача и увеличивается сопротивление проходу воздуха. Процессы тепло- и массообмена в воздухоохладителях при образовании на их поверхности инея исследованы недостаточно. В частности, мало сведений о характере изменения теплопроводности слоя инея во времени и о процессах, происходящих внутри слоя. Известно, что на теплофизические свойства дисперсных материалов значительно влияет их пористость или плотность. Поскольку снег и иней по своей структуре принадлежат к этому типу материалов, начиная с первых исследований, их теплопроводность стали выражать в функции от плотности. Еще в 1893 г. Абельс i[l] вывел для снега зависимость Хсн = 2,45р2н ккал/(м • ч • град), A) где Лен — коэффициент теплопроводности снега, ккал/(м • ч • град); Рсн — плотность снега, кг/ж3. В одной из первых работ по исследованию теплопередачи ребристых поверхностей и определению влияния инееобразования на теплопередачу Шмидт [2] предложил коэффициент теплопроводности инея вычислять по формуле Хин = 2,35 р2ц ккал\{м • ч • град), B) которая применяется и в настоящее время [3]. Опытные значения теплопроводности инея, полученные различными авторами, показаны на рис. 1 [4]. Как видно из этого рисунка, разброс опытных точек очень велик: при р = = 400 кг/мг значения для теплопроводности отличаются в 3 раза. Это нельзя объяснить только погрешностями экспериментов. Исследуя вопросы тепло- и массообмена снега, Сулаквелидзе [5] определил, что общий поток тепла в слое снега q слагается из тепла, передаваемого теплопроводностью qc, а также тепла конденсации и замерзания влаги qB, диффундирующей в слое от мест с более высокой температурой к местам с более низкой температурой. q = qc + q*- C) Эта теория применима для качественного описания передачи тепла и в инее. Поток «сухого» тепла возникает под действием градиента температур в слое инея. \ dt и'с дх ' D) где: Яи.с — коэффициент «сухой» теплопроводности инея. Передачей тепла внутренним излучением между кристаллами можно пренебречь ввиду^ небольшой разности температур в различных точках слоя. Коэффициент «сухой» теплопроводности инея в первом приближении можно определить по формулам, выведенным применительно к порошковым материалам. Так, например, Павлов [6] предлагает пользоваться формулой Богданова для двухкомпонентной дисперсной системы при октаэдрической кладке зерен Ри,ю/м3 Рис. 1. Зависимость теплопроводности инея от его плотности по данным различных исследователей. 22
Хс = ЗтиХв1п 7>4Р;-3>1Ри) E) 7,4 рл — ри где рл — плотность льда, кг/мъ\ ри — плотность инея, кг/м3; Хв — коэффициент теплопроводности воздуха, ккал/(м • ч • град). Поток диффундирующей влаги можно вычислить, зная закон распределения парциальных давлений водяного пара в слое инея. Ба- дер [7] экспериментально установил, что водяной пар, содержащийся между кристаллами инея, является насыщенным при температуре кристаллов. Поэтому каждому распределению температур в слое инея соответствует определенное распределение парциального давления насыщенного водяного пара. Поток тепла, переносимого водяными парами под действием градиента парциального давления, определяют по уравнению да = Ши-^, F) дх где L - скрытая теплота конденсации и замерзания F80 ккал/кг); Dn — коэффициент диффузии водяного пара в инее, отнесенный к градиенту парциального давления, м/ч. Коэффициент диффузии водяного пара в снеге или инее обычно принимают равным коэффициенту диффузии пара в воздухе. Однако исследования Иосиды [8] показали, что этот процесс гораздо сложнее. Перенос водяного пара в слое снега, как доказал Иосида, происходит путем микродиффузии между кристаллами льда и макродиффузии, при которой водяные пары испаряются с теплой стороны кристалла и конденсируются на противоположной холодной стороне. Таким образом, кристалл как бы «ползет» в направлении теплового потока. Процесс диффузии водяного пара значительно ускоряется, поскольку в нем участвуют сами кристаллы. Так, Иосида получил значение коэффициента диффузии D-= = 0,7—1,0 см2/сек независимо от плотности снега, в то время как коэффициент диффузии водяных паров в воздухе при 0°С и атмосферном давлении ?>=0а22 см21сек, т. е. в 3,5—4,5 раза меньше. По данным Сулаквелидзе, коэффициент диффузии водяных паров в снеге D = = 0,8 см2/сек. Значения р" можно определить по уравнению Тверского [9]: р" = р" ехр —- , G) где р'0' и Т0 — давление и температура воды в тройной точке, град; t — температура водяного «ара, град; А — тепловой эквивалент механической работы, ккал/кгм; Rn — газовая постоянная для водяного пара, кгм/кг • град. Подставляя в формулу G) соответствующие значения р'0', TQf A, Rn и L, получим: />" = 4,58 ехр 22,4* мм pm. cm, (8) 273+ * Плотность потока тепла с учетом теплоты конденсации пара, диффундирующего внутрь слоя инея, * = *. + *=-X.?-AD--^-. О) г-т * дР* dp'n dt п Преобразовав — • —, Сула- дх dt дх квелидзе D) получил выражение для теплового потока: q=-K dt дх К + Юи LDU *Рп dt *Рп dt dt dx dt dx ^f-OO) Величина, заключенная в квадратных скобках, — эффективный коэффициент теплопроводности, учитывающий перенос тепла теплопроводностью, а также конденсацией водяных паров, диффундирующих в слой инея, ^и.эф — ^с + LD^ tin dt (П) Таким образом, эффективный коэффициент теплопроводности слоя инея зависит не только от плотности, так как ас = ЫРи), но и от температуры инея, поскольку /?„' =Ы0> и скорости диффузии пара в слое. Теория Сулаквелидзе, выведенная для слоя снега, не учитывает наружный тепло- и мас- сообмен между потоком воздуха и снегом или инеем. Очевидно, чем интенсивнее эти процессы, тем больше влаги будет проникать внутрь слоя инея и тем эффективнее будет его теплопроводность. Эти положения были экспериментально проверены лабораторией торгового холодильного оборудования и кондиционирования воздуха во ВНИХИ [10]. Плоскую медную пластину размером 400X Х250ХЮ мм, состоящую из четырех секций (калориметров), установили в рабочем отсеке замкнутой аэродинамической трубы. Третья по ходу воздуха секция была рабочей, остальных вагонов (рис. 1).
Параметры набегающего воздушного потока: температура 2—12°С, относительная влажность 75—90%, скорость 2,5—6,5 м/сек. Температура рассола (водного раствора эти- ленгликоля), протекающего внутри пластины, была —5-.—15°С. Полное количество тепла, передаваемого рабочей секции, определяли по подогреву эти- ленгликоля, расход которого измеряли мерным бачком. Разность температур этиленгликоля на входе в секцию и выходе из нее определяли восьмикратной дифференциальной термопарой, предварительно проградуированной при помощи термометров Бекмана с точностью до ±0,02°С. Температуру поверхности секции измеряли в трех точках медь-константановыми термопарами, температуру набегающего воздушного потока — по сухому и мокрому термометрам — отборным психрометрическим устройством. Скорость воздушного потока устанавливали делением его расхода на площадь сечения рабочего участка аэродинамической трубы. Расход воздуха измеряли диафрагмой с острой кромкой. Теплопроводность и толщину слоя инея, а также температуру поверхности инея определяли на основании температурных профилей по сечению слоя. Для этого были изготовлены специальные приспособления. Десять медь-константановых термопар из электродов толщиной 0,1 мм натягивали на расстоянии 0,6—0,7 мм друг от друга. Колодку термопар укрепляли на пластине перпендикулярно металлической поверхности таким образом, чтобы спаи термопар находились в центре секции. По мере нарастания слоя инея рабочие спаи термопар покрывались инеем и показывали температуру внутри него. Спаи термопар, не покрытые инеем, фиксировали температуру в пограничном слое воздуха над инеем. Все термопары были предварительно про- градуированы по образцовому ртутному термометру с ценой деления 0,ГС. Зная распределение температуры по толщине слоя, локальное значение Хи.Эф для каждой точки, расположенной на расстоянии х от металлической пластины, можно определить по формуле *и.эф — ' \ дх)л A2) На рис. 2 приведены результаты исследований теплопроводности инея при /Сух=12°С, ^вл = Ю,9°С, скорости воздуха v = 2,5 м/сек, температуре стенки ^ст = —8,5°С. Графики показывают, что теплопроводность инея изменяется не только во времени, но и по толщине слоя. Резкое увеличение локальной теплопроводности инея в верхнем слое объясняется тем, что в нем происходит наиболее интенсивный массообмен, связанный с конденсацией водяного пара и его диффузией внутрь слоя. Со временем слой с повышенной теплопроводностью образуется вблизи металлической стенки, что связано с увеличением плотности инея в этом месте. Между слоями инея с высокой теплопроводностью располагается слой с наименьшей теплопроводностью. Из-за сложного распределения локальной теплопроводности по сечению слоя инея в технических расчетах приходится пользоваться средней величиной теплопроводности, которая может быть получена либо усреднением кривых, представленных на рис. 2 (графический способ), либо вычислением по уравнению 1 _ Я и.ср ' где Я — 03) (^пов — ^ст)/^и ^и.ср — средний по толщине слоя коэффициент теплопроводности инея, ккал/(м • ч 'град); удельный поток «полного» тепла, ккал/(м2•ч)\ температуры поверхности инея и металлической стенки, °С; би — толщина слоя инея, м. Значения среднего коэффициента теплопроводности в зависимости от времени намораживания слоя для различных температурных ре- *пов> Г пов> *ст 1,0 2,0 3f0 ±,0 Расстояние от металлической стенки, мм Рис. 2. Изменение теплопроводности по толщине слоя инея при продолжительности опыта: 1—20 мин, 2—2 ч, 3—4 ч, 4—8 ч. 24
1 t Ч8 OfiO\ цш от Ц35\ цзо\ оЛ о,20\ 0,15 0,10 о,ов\ о 1 2^ *лГ ^ 57 12 3 15 6 7 8 9Т;час Рис. 3. Изменение среднего коэффициента теплопроводности во времени для различных параметров воздушного потока при Ф-75%: 1 — /=12°С, 0=6,5 м/сек; 2 — f=5°C, v=6,5 м/сек; 3 — г=2°С, v = 6,5 м/сек; 4 — /=2°С, v=4,0 л/се/с; 5 — *=2°С, у = 3,0 ж/се/с. жимов представлены на рис. 3. Величина ^и.ср. непрерывно изменяется в процессе роста слоя инея, приближаясь к постоянному значению, которое зависит от температурных условий образования инея. Опыты показали, что ^и.ср зависит и от скорости движения воздуха вдоль поверхности инея. •На рис. 3 приведены также значения Яи.ср., полученные при том же температурном режиме (температура воздушного потока 2°С), но при различных скоростях движения воздуха. Как видно из рисунка, с увеличением скорости воздуха коэффициент теплопроводности слоя инея увеличивается. Это объясняется тем, что с увеличением скорости увеличивается поток массы из воздуха к поверхности инея, а следовательно, и большее количество влаги диффундирует внутрь слоя инея, увеличивая его теплопроводность. По этой же причине А,и.Ср увеличивается с ростом влажности охлаждаемого воздуха. Влияние плотности на теплопроводность инея определяли с помощью построенной зависимости А,и.ср =/(ри) по опытным данным, полученным при t=l2°C (рис. 4) и t=2°C (рис. 5) и при различных значениях влажности и скорости набегающего потока. Как видно из рисунков, теплопроводность не может быть однозначно выражена в функции от плотности. 0,4 *$ t > \ 0,3 Щ0,2 0,1 о о • tc = 12J° о tc=12,1° 1 1 1 ;(р=90% <р ~ 70% 1 1 1 / 2 у ; и- 6,5 м/сек ; v-=6,5 М/сек I 100 200 зоо то р, кг/мз Рис. 4. Зависимость теплопроводности инея от плотности. 0,3 0,2 0,1 &&Т, tc=2,1°; <р=77%; \>=6,5м/сек о tc2,1°;cp*70%;tr=6,5м/сек ш tc=2,0°;(p*70%,»=Wм/сек a tc= 2,1°; </>* 67%; и>=3,0 м/сек 100 200 300 Ш Р, кг/мэ Рис. 5. Зависимость теплопроводности инея от плотности. Чтобы сопоставить полученные результаты с опытными данными других авторов, кривые Яи.ср.=/(ри), построенные на рис. 4 и 5, перенесены на рис. 1. Сопоставление показывает, что порядок величин, полученных в наших опытах, близок к величинам, полученным другими авторами, а их несовпадение мы относим за счет различных условий проведения опытов. Выводы Подтверждена зависимость среднего коэффициента теплопроводности инея Яи.Ср от его температуры и плотности. Выявлена дополнительная зависимость Vcp от скорости движения воздуха, а также сложная картина изменения теплопроводности инея во времени и по толщине слоя.
Зависимость Яин=2,35 р2ш , предложенная Шмидтом, недостаточна для оценки всех факторов, влияющих на теплопроводность инея. ЛИТЕРАТУРА 1. А белье Г. Ф. Бурелом на Урале. «Метеорологический вестник». Т. 3, 1893. 2. S с h m i d t Т. Der Warmeubergang in Luftkuhler mit Rippenrohren. Beich. Zs. ges Kalteind. Reihe 2, 1933, № 6. 3. Чуклин С. Г., Мартыновский В. С, Мельцер Л. В. Холодильные установки. Госторг- издат, 1961. 4. Lotz H. Heat and Mass Transfer and Pressure Drop in Frosting Finned Coils. Доклад XII Конгрессу Международного Института Холода. Мадрид. 1968. 5. Сулаквелидзе Г. К. Уравнение теплопроводности пористых сред, содержащих пар, воду или лед. Известия АН СССР, сер. геофизич. 1959, № 2. 6. Павлов А. В. Теплообмен промерзающих и протаивающих грунтов с атмосферой. Изд-во «Наука». 1965. 7. В a d e r H. Der Schnee und seine Metamorfose. Beit- rage zur Geodogia der Schweiz. Geotechnische Serie Hydrologie, Zurich, 3r 1939. 8. J о s i d a Z. Phisical Studies on Deposited Snow Thermal Properties. Coutrib. Inst. Lou Temperate 1955, № 7. 9. Тверской П. Н. Курс метеорологии. Гидрометео- издат, 1951. 10. Я в не ль Б. К. Исследование теплообмена в испарителях торговых установок. Отчет ВНИХИ № 2859 за 1966 и № 3019 за 1967. Особенности расчета теплопритоков в рефрижераторные вагоны , В. В. СКРИПКИН, канд. техн. наук. Б. Н. КИТАЕВ Министерство путей сообщения СССР 629.1—444 Новые требования к рефрижераторному подвижному составу железнодорожного транспорта предусматривают поддержание в вагонах температуры до —20°С при максимальном теп- лопритоке через ограждающие конструкции кузовов. В связи с этим разрабатываются конструкции вагонов с улучшенными теплоизоляционными свойствами, для изготовления которых применяются новые материалы. При усовершенствовании рефрижераторного подвижного состава необходимо принимать во внимание ряд особенностей по расчету тепло- притоков через ограждающие конструкции. На наружных поверхностях ограждений кузовов должен быть учтен конвективный теплообмен с воздухом и лучистый теплообмен с окружающими объектами. Для определения коэффициента теплообмена предложен ряд эмпирических формул. Однако для практических расчетов наиболее применима формула Франка акн = 6,31^65б + + 3,25 e~li9lv ккалЦм2 • ч • град), A) где v — скорость движения воздуха у поверхности, зависящая от скорости движения поезда и ветра, м/сек; основание натуральных логарифмов. Коэффициент теплообмена излучением на наружной поверхности ограждающей конструкции можно определить по уравнению [1] / Т \3 алн ~ 0,04 Сп [-—) ккалЦм2 • ч • град)\ B) \ 100 / где Сп — коэффициент излучения поверхности ограждающей конструкции, — 1 ; 100/ Т = тп+т„ Ти и Ти 26 соответственно абсолютные температуры поверхности ограждающей конструкции и окружающих объектов, °к. Количество тепла, отдаваемого (или воспринимаемого) единицей наружной поверхности ограждающей конструкции, составит q = акн D — tun) + алн D — 4п) ккал\{м* • ч), где tlh tnn и /и — соответственно температуры наружного воздуха, наружной поверхности конструкции и окружающих объектов, °С. Приняв общий коэффициент теплообмена на наружной поверхности ан = аки -j- аш, после преобразований получим
1Л «н «н = ан (t'B — tun) ккалЦм2 • ч\ C) где /д —- условная температура наружного воздуха, °С. Таким образом, воздействие лучистого теплообмена на поверхность ограждающей конструкции учитывается в формуле C) заменой действительной температуры tH на условную Г ЯЛН А I аКН 1 *н *и 1 *н« ан <*н Значительный лучистый теплообмен происходит от наружных поверхностей ограждающих конструкций с окружающим пространством. В приближенных теплотехнических расчетах для определения эквивалентной температуры излучения tm этого пространства предлагается применять уравнение *м=1,36/н-34. Отдача лучистой энергии в окружающее пространство в отдельных случаях приводит к понижению температуры крыши вагона на 8—10°С. На вертикальных стенках кузова лучистый теплообмен происходит главным образом с окружающими предметами и землей. При этом эффективная температура излучения увеличивается от зенита к горизонту и значения tUQ приближаются к tK. Поэтому для вертикальных поверхностей принимается tm = tK. ' Лучистый теплообмен на наружных поверхностях пола вагона, обусловленный неравенством температуры наружного воздуха и температуры железнодорожного полотна tllm, может быть учтрн по формуле C), но из условия, что /И = Ц. При воздействии солнечной радиации количество тепла, воспринимаемого единицей наружной поверхности ограждающей конструкции, составит где ан / 4 нкалЦм2 • ч), D) где р / коэффициент поглощения солнечных лучей на поверхности; интенсивность полной солнечной радиации на поверхности, которая может быть вычислена по формулам или определена по таблицам. Формулу D) можно записать в виде, аналогичном формуле C), т. е. <с=<;+—рл °с При этом величина tc рассматривается как суммарная температура наружного воздуха, которая выше условной на величину —рУ [2]. ан Коэффициенты теплообмена излучением на внутренних поверхностях ограждающих конструкций <хЛв зависят от температур, физических свойств и расположения излучающих поверхностей. Приближенно значения алв можно определять так Же, как алн, подставляя в формулу B) абсолютную температуру внутренних поверхностей ограждающих конструкций. Для определения коэффициентов теплообмена конвекции на внутренних поверхностях, имеющих температуру tBU при температуре воздуха в вагоне /в, можно пользоваться эмпирическими формулами акв = 3 + 0,08 Д tB ккал/(м2 • я • град) F) при Д*в = |*вп- Ц < 5° С; а = ан (tc — 4Д E) акв = *А/о*25 ккалЦм2 • ч • град), G) где Д*В>5°С; Ъ — коэффициент, зависящий от подвижности воздуха и разности температур (при естественной циркуляции 6 = 2,3—2,8). При искусственной циркуляции воздуха в вагоне коэффициенты теплообмена конвекцией внутренних поверхностей акв резко возрастают. Их значения определяются по формуле A) так же, как и коэффициенты теплообмена на наружных поверхностях. Важнейшим теплотехническим показателем ограждающих конструкций кузовов рефрижераторных вагонов является коэффициент теплопередачи, для определения которого предложен ряд аналитических и графоаналитических методов расчета. Решение этой задачи возможно также с помощью аналоговых вычислительных машин [3]. Для рефрижераторных вагонов наиболее точные результаты дает метод круговых тепловых потоков, разработанный Иоэльсоном и Ниточкиным применительно к конструкциям с металлическими каркасными элементами. Однако в этот метод следует внести уточнения, которые поясняются на одной из конструкций, характерной для современных рефрижераторных вагонов (рис. 1).
Ja °sm W ф i—¦ К:\Л •¦ 7" Рис. 1. Схема расчета коэффициента теплопередачи ограждающей конструкции из полимерных материалов: 1 — наружная обшивка; 2 — элемент каркаса; 3 — термоизоляция; 4 — внутренняя обшивка. Поскольку толщина каркасного элемента незначительная или он изготовлен из полимерных материалов, то распределение температуры по толщине стенки имеет близкий к линейному характер. При этом на расстоянии х от поверхности (в направлении теплового потока) температура каркаса tx определяется из уравнения tx — thK __h — x t t к ' (8> где thK — температура каркаса на расстоянии h от поверхности. Температура tx, определяемая по формуле (8), будет несколько завышена при передаче тепла снаружи внутрь конструкции и занижена в случае передачи тепла в обратном направлении. Это создает некоторый запас надежности при расчетах теплопередачи в вагонах. Перепады между температурой на поверхности ограждающей конструкции и на расстоянии h в элементе каркаса и в термоизоляции обратно пропорциональны коэффициентам теплопроводности каркаса и изоляции t — tu ~ \ ' ^ *нп — *Лк Л где th — температура изоляции вне зоны каркаса на расстоянии h от наружной поверхности. Тепло от элемента каркаса распределяется по круговым линиям, длина которых составляет четверть окружности радиуса р = Л—х, изменяющегося от 0 до ртах. Значение ртах определяется из условия равенства теплового потока по круговой линии и по прямой от поверхности ограждающей конструкции, т. е. (^нп ~ th) — -itx-Q. (Ю) Рта Из уравнений (8), (9), A0) следует А J_ 2 - Хк Дальнейшие расчеты выполняют так же, как и при применении метода Иоэльсона—Ниточкина. При ^к = со значение ртах = —h (металлический каркас), а при Х = ХК, pmax = 0. Ограждающие конструкции кузовов вагонов подвергаются периодическим тепловым воздействиям, обусловленным колебаниями температуры воздуха и изменениями интенсивности солнечной радиации. В большинстве случаев, особенно летом,'наблюдается суточная повторяемость наружных тепловых воздействий с максимальными значениями температуры днем и минимальными значениями ночью. Температуру воздуха, изменяющуюся по гармоническому закону, определяют следующим образом: 'H = *cHp + 4Hcosco(T-Tm), (И) где tcHp — среднее значение температуры, относительно которой происходят гармонические колебания; Ап — амплитуда колебаний; а) = -т ' угловая частота колебании; о Э — период колебаний; т — время; хт — время, соответствующее максимальному значению температуры. При переходе гармонических температурных колебаний от воздуха с одной стороны ограждающей конструкции на противоположную сторону они изменяются, что характеризуется затуханием амплитуды температурных колебаний v и запаздыванием фазы г. Значения v и z для плоских слоистых стенок, к которым относятся также ограждающие конструкции изотермических вагонов, рассчитываются по методу Шкловера [2]. Температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции, с наружной стороны которой происходят гармонические колебания температуры воздуха, определяется по формуле ^ + -^C0S«(T-Tm-2). A2) /в Здесь tH — среднее значение температуры на рассматриваемой поверхности, определяемое по формуле стационарного режима теплопередачи 28
/q>: вп <? + — (?P-*SP). A3) где ^p — среднее значение температуры воздуха у внутренней поверхности; ав — коэффициент теплообмена на внутренней поверхности. В расчетах передачи температурных колебаний с суточным периодом через ограждающие конструкции современных рефрижераторных вагонов, за исключением пола, допустимо с определенной степенью точности пренебречь влиянием металлических обшивок и рассматривать эти конструкции как однослойные, состоящие только из термоизоляционного материала. Для этого случая затухание амплитуды и запаздывание фазы температурных колебаний можно определить по номограмме (рис. 2) в зависимости от термического сопротивления конструкции R и коэффициента теплоусвое- ния материала v 2к с т*А где с — удельная теплоемкость материала, ккал/(кг »град)\ Ym — объемный вес материала, кг\мъ\ К — коэффициент теплопроводности материала, шал/(м*ч-град). Определив значение температуры на внутренней поверхности ограждающей конструк- 0J6 S Рис. 2. Номограмма для определения затухания амплитуды v и запаздывания фазы z при передаче гармонических температурных колебаний с суточным периодом @ = 24 ч) через однослойную стенку, имеющую термическое сопротивление R и коэффициент теплоусвоения материала S: затухание амплитуды; запаздывание фазы. ции tBIl и зная площадь этой поверхности /% можно рассчитать величину теплопритоков в вагон Qi = ав F (/вп — Q ккал\ч. A4) Обычно колебания температуры наружного воздуха негармонические, а колебания суммарных наружных температур еще более отличаются от гармонических. Поэтому в целях получения более точных результатов расчета значение tBU в формуле A4) должно быть представлено в виде суммы гармонических функций (ряда Фурье). Значительные теплопритоки поступают в вагон за счет инфильтрации воздуха через неплотности кузова. Величина их определяется с учетом изменяющихся температуры и влаж* ности воздуха Qa= ^Тв А* ккал\ч, A5) где V — объем инфильтрации, мъ\ч\ Yb — удельный вес воздуха, кг/мг; А/ — разность энтальпий наружного воздуха и воздуха в вагоне, ккал/кг. Результаты расчета теплопритоков через ограждающие конструкции вагона рефрижераторного поезда при коэффициенте теплопередачи & = 0,3 в условиях Средней Азии представлены в виде кривых на рис. 3. Для данного случая значения температуры, относительной влажности [4], энтальпии и удельного веса наружного воздуха после разложения их в ряд Фурье выражаются уравнениями %[1КШ1/Ч wo Ь800 Ь600 ЬШ ШО шп W0 3600 \ 0 ^ ..*-» т^ 2 4 ^? & А г .-' = 1 i I 6 8 а / / 1 12 / / / "^ 1U \. 1Ь Л 3 А * и \ 7 21 Q?,kk J, 4^s *~ *^ 7 2, ••¦sd —^J 1 2%ч 1200 WOO 800 Рис. 3. Теплопритоки через кузов грузового вагона рефрижераторного поезда в условиях Средней Азии: 1 — при максимальном воздействии солнечной радиации и р = 0,9; 2 — то же, при р = 0,4; 3 — при отсутствии солнечной радиации; 4 — за счет инфильтрации воздуха. 29
4 = 36,9 + 9,37 cos A5 x - 224,5) + + 1,04 cos C0 x — 288,1) + 0,62 cos D5 x - 68,2); ?H = 19 + 11,72 cos A5 x - 62,2) + +2,09 cos C0 x - 120,58) +2,57 cos D5x-204,23); /H = 12,88 + 1,38 cos A5x - 178,13) + +0,51 cos C0x - 264,35)+0,20 cos D5x - 349,85); Тн = 1Д34 + 0,0347 cos A5x - 43,85) + + 0,00461 cos C0т - 108,43) + + 0,00245 cos D51 — 234,75). Среднесуточные теплопритоки составляют 4170—4460 ккал/ч, при этом их колебания в результате воздействия солнечной радиации и изменений температуры наружного воздуха достигают 900—1200 ккал/ч. Сравнение кривых 1, 2 и 3 показывает, что величина максимальных теплопритоков от солнечной радиации превышает 500 ккал/ч. В процессе производства, эксплуатации и ремонта герметичных холодильных машин большое значение имеет контроль сухости фреонов, смазочных масел и маслофреоновых смесей. Предельно допустимые концентрации воды в системах очень малы. Например, для фреона-12 принимают 10—15-10-4% вес; для фреона-22 — 40—60-10~4% вес. [1]. Известен ряд методов {2—6] определения указанных концентраций воды во фреонах и маслофреоновых смесях (табл. 1). Однако большинство из них вследствие сложности и длительности определения непригодны для экспресс-контроля. Наиболее современный из методов — инфракрасная спектроскопия [7] — требует тщательного отделения следов масла и других загрязнений, содержащих активный водород, от холодильных агентов, что часто сделать трудно. Теплопритоки за счет инфильтрации воздуха при У = 50 мг\ч, вычисленные по формуле A5), колеблются от 870 до ИЗО ккал/ч (кривая 4). Учет указанных особенностей расчета тепло- притоков в рефрижераторные вагоны позволит более точно определить необходимую холодо- производительность для выполнения перевозок скоропортящихся грузов при требуемых температурных режимах. ЛИТЕРАТУРА 1. Кит а ев Б. Н. Тепловое воздействие солнечной радиации на вагоны. Трансжелдориздат, 1962. 2. Ш к л о в е р А. М. Теплопередача при периодических тепловых воздействиях. Госэнергоиздат, 1960. 3. Рабинерсон А. А. Расчет теплоизоляции охлаждаемых судовых помещений. «Холодильная техника», 1968, № 1. 4. Метеорологический ежемесячник. Вып. 30. Главное управление гидрометеорологической службы при Совете Министров СССР, 1961—1966. 621.564.25.002:613.3 Наиболее доступным и универсальным методом для определения влаги во фреонах и маслофреоновых смесях является, по нашему мнению, метод с применением реактива Фишера. Сведения о применимости метода Фишера для установления содержания воды в холодильных агентах и маслофреоновых смесях приведены лишь в работе Рида [8]. Однако автору не удалось с большой точностью определить во фреонах и маслофреоновых смесях концентрацию воды ниже 50 ррМ A ррМ=-- = ЫО-40/о вес). Авторами разработаны и внедрены на Ленинградском специализированном комбинате холодильного оборудования два способа определения содержания воды во фреонах и маслофреоновых смесях: — способ прямого электрометрического оп- Экспресс-метод определения микроконцентраций воды во фреонах и маслофреоновых смесях -— Л. Ш. МАЛКИН Ленинградский специализированный комбинат холодильного оборудования, канд. хим. наук Г. Ф. НИЧУГОВСКИЙ Государственный институт прикладной химии 30
ределения воды с помощью реактива Фишера при низких температурах; — способ кулонометрического определения воды путем титрования электрогенерирован- ным йодом из реактива Фишера при комнатной температуре. Первый способ позволяет измерять микроконцентрации воды от 2 ррМ и выше во фреонах и маслофреоновых смесях по жидкой фазе без предварительного отделения масла от фреона. Вес пробы для анализа 50—100 г. Продолжительность анализа одной пробы 10—15 мин. Второй способ позволяет определять концентрацию воды от 5 ррМ и выше во фрео- нах-12, 22 и маслофреоновой смеси по газообразной фазе с предварительным отделением масел от фреонов в случае содержания в смеси свыше 1% масла. Продолжительность анализа одной пробы не превышает 5 мин. Величина необходимой пробы жидкого фреона 5—10 г. Первый способ основан на реакции взаимодействия воды, находящейся в исследуемом образце фреона или маслофреоновой смеси, с реактивом Фишера [9]. Реакция осуществляется в процессе прямого электрометрического титрования образца реактивом Фишера (МРТУ 609—365—63) при температуре более низкой, чем температура конденсации фрео- нов-12 и 22. В связи с тем, что при низких температурах реакция воды с реактивом Фишера значительно замедляется, авторами использован в качестве катализатора, ускоряющего реакцию, N-этилпиперидин (ТУ TCP 1238р—63). Титрование проводится специальным титро- метром, обеспечивающим автоматическую подачу реактива по каплям при помощи электромагнитного клапана с сигнализацией конца титрования. На рис. 1 приводится схема установки для определения влажности фреонов-12 и 22 с помощью реактива Фишера при низкой температуре. Таблица 1 Применяемый метод Весовое содержание воды1 A • 1(Г4 %) .а •е-т в масло- фреоновых смесях Вес анализируемой пробы фреона по жидкой фа-j зе, г Время анализа, мая Литература Примечание Гравиметрический, с помощью пятиокиси фосфора (Р205) 200—300 120—180 [2] Анализ проводится по газовой фазе испарением пробы жидкого фреона Объемный, с использованием нитрида магния (Mg3N2) 3-8 -100 120—180 ГОСТ 8501—57 и 8502—57 То же Электролитический 1-10 -300 10 [3] Инфракрасной спектроскопии 1—100 15 ! -1 1 3—50 15-50 -200 -200 40—60 5-10 30 1 40—60 [4-6] [7] Анализ по жидкой фазе С применением реактива Фишера [8] Конденсация фреона при —70°С в среде растворителя с последующим удалением газообразного фреона при комнатной температуре Минимальное, определяемое указанными методами.
Воздух Рис. 1. Схема установки для определения влажности фреонов-12 и 22 с помощью реактива Фишера при низкой температуре: 1 — осушительная колонка с цеолитом (NaA; 2 — осушительная колонка с перхлоратом магния; 3 — химический стакан с силиконовым маслом; 4 — ртутный затвор; 5 — осушительная колонка с пятиокисью фосфора; 6 — автоматический титрометр; 7, 8 — титровальная колба с рубашкой; 9 — платиновые электроды; 10 — термометр; 11 — электромагнитный клапан; 12 — микробюретка на 10 мл с ценой деления 0,02 мл; 13 — бутыль с реактивом; 14 — осушительная колонка с цеолитом NaA; 15 — потенциометр ПСР-1-03; 16 — магнитная мешалка; 17 — манометр; 18 — холодильная установка; 19 — терморегулирующий вентиль; 20 — фреоновый пробоотборник На генераторные \рластины i—1 Рис. 2. Принципиальная электрическая схема кулонометра: Тр — трансформатор силовой 220/180/20 в; Вк1, Вк2 — тумблеры ТП1-2; Пх — галет- ный переключатель; Пр1 — предохранитель 2а; Д\—Дъ — диод Д7Г; ЭС — электросекундомер; Си С2, Cz — электролитические конденсаторы ЭГЦ; Д9 — стабилитрон Д808; Rx •— резистор МЛТ-2; R2—R4 — переменные резисторы СПО-2; R5 — переменный резистор; Л\ — стабилитрон СГЗС; пгА — миллиамперметр М24 или М94; i?6, R7 — резисторы МЛТ-0,5; R8 — переменный резистор ППЗ-1; mV —- милливольтметр; цА — микроамперметр; С4 —конденсатор ЭГЦ набор; /?9—Rl2 — резисторы по 200, 150, 100, 50 ом.
Техника проведения анализа заключается в следующем. В титровальную колбу емкостью 0,5 л заливают растворитель — смесь сухого метанола и хлороформа в объемном соотношении 1:1. Включают низкотемпературную двухступенчатую установку и охлаждают растворитель в колбе до —35ч—45°С (установка разработана под руководством инж. Я. Н. Аршанского). Холодильный агент — фреон-22, теплоноситель — смесь этилового и изопропилового спиртов. Температура в колбе может длительное время поддерживаться в интервале 0-=- -.—60°С с точностью ±1°С автоматическим самопишущим потенциометром ПСР1-03. Влага, содержащаяся в растворителе, на стенках, в воздушном пространстве колбы и на электродах, оттитровывается реактивом Фишера. Затем в колбу вводят 2—3 капли катализатора. Пробу фреона или маслофреоновой смеси по жидкой фазе отбирают в предварительно высушенный и вакуумированный пробоотборник емкостью ~200жл. Этого количества пробы достаточно для двух параллельных определений. Вес пробы определяют с точностью до 0,1 г. Открывают вентиль на пробоотборнике и вводят через горло колбы навеску фреона. Влага, экстрагированная из пробы растворителем, оттитровывается реактивом Фишера (титр реактива <0,0003 г]мл). По количеству реактива, пошедшего на титрование, и навеске пробы устанавливают содержание воды. При определении микроконцентраций воды необходимо уделять особое внимание герметизации всех соединений, установлению и поддержанию внутри системы избыточного давления с помощью осушенного воздуха. Согласно второму способу необходимое для реакции количество йода генерируют на платиновом аноде непосредственно в реакционной смеси и определяют с большой точностью по количеству электричества, израсходованного на его получение. Метод не связан с тщательным приготовлением и хранением реактива Фишера и установлением его титра. Используемые в работе электрическая схема установки и абсорбционной ячейки для титрования показаны на рис. 2 и 3. Индикаторная часть электрической схемы 1 служит для определения конечной точки титрования биамперометрическим методом с помощью двух поляризованных платиновых электродов площадью 1 см2 каждый. Индикаторные электроды впаивают в стенку анодной 1 В работе принимал участие инж. В. В. Мироненков. камеры. Индикаторный ток фиксируется микроамперметром М-95 или самописцем ЭПП-09МЗ, сигнал на который снимают с проволочных сопротивлений, включенных параллельно в индикаторную цепь. Метод кулонометрического титрования воды сводится к следующему. Перед началом титрования в катодное и анодное пространство наливают реактив Фишера и метанол в объемном соотношении 1 :3 таким образом, чтобы уровни в обеих камерах были уравнены и электроды находились в растворе. Подготовка ячейки и титрование осуществляются при постоянном перемешивании раствора сухим азотом или воздухом со скоростью 50—200 мл/мин. В зависимости от содержания воды в применяемых компонентах раствор в ячейке принимает различную окраску: зеленовато-желтую при избытке воды или темно-фиолетовую — в случае избытка свободного йода. Рис. 3. Схема установки для определения влажности фреона-12 методом кулонометрического титрования элек- трогенерированным йодом: 1, 11, 12 — одноходовые краны; 2, 7 — пористые фильтры (№ 4); 3 — анод; 4 — катодное пространство; 5 — анодное пространство; 6 — индикаторные электроды; 8, 9 — катод; 10 — ротаметр РС-ЗА; 13 — трехходовой кран; 14 — трубка для подачи анализируемого газа; /5 — трубка медная; 16 — пробоотборник фреона; 17 — испаритель фреона; 18 — маслоотделитель; 19 — маслосборник; 20 — вентиль фреоновый; 21 — ультратермостат; 22 -— редуктор; 23 — стол; 24 — баллон с азотом. 33
Необходимо получить в ячейке светло-оранжевую окраску раствора добавлением по каплям соответственно раствора йода (раствор № 2 комплекта Фишера) или воды в метаноле. При светло-оранжевой окраске величина индикаторного тока должна находиться в пределах 50—90 мка (по М-95) при величине напряжения на электродах 80 мв. До введения пробы отмечают величину индикаторного тока. Показания микроамперметра или самописца при выключенном генераторном токе не должны изменяться в течение 1—2 мин. Затем поворотом трехходового крана вводят в ячейку испаряемую из пробоотборника навеску фреона со скоростью 50— 200 мл/мин (подачу азота прекращают). При этом индикаторный ток падает до минимального значения в зависимости от количества барботируемой пробы. Доступ фреона прекращают, когда индикаторный ток достигает примерно одной трети или половины первоначальной величины. Поворотом трехходового крана отключают фреон, одновременно включают поток азота. Включают генераторный ток A—5 мА по миллиамперметру) . Титрование (генерирование йода на платиновом аноде — пластинке площадью 2,25 см2 — при плотности тока 2— 10 мА/см2) проводят до показания индикаторного тока, зафиксированного перед введением пробы фреона. Генераторный ток отключается автоматически фотоэлементом ФСК-1, встроенным в шкалу самописца. Время титрования фиксируют электросекундомером П14М, который включается одновременно с началом титрования. Зная силу генераторного тока, время титрования и величину навески пропускаемого фреона, концентрацию воды в пробе (при условии, •что выход по току йода на платиновом аноде близок к 100%), можно рассчитать по формуле «=9,33. Ю-3 4-% vd где w — содержание воды во фреоне, % вес; / — сила генераторного тока, а; t — время титрования (генерации йода), сек; v — объем анализируемой пробы фреона, л; d — плотность фреона при соответствующей температуре проведения анализа, кг/л. Объем пропущенного фреона определяют газовым счетчиком типа ГСБ-400 или предварительно откалиброванным ротаметром РС-ЗА. Испарение с постоянной скоростью жидкого фреона из пробоотборника осуществляется через игольчатый испаритель, кожух которого обогревается (/ = 60°С) ультратермо статом. В случае анализа маслофреоновой смеси предусматривается схема отделения масла от фреона. Без смены электролита в ячейке можно проводить не менее 10 последовательных определений. В процессе проведения ряда анализов количество раствора в анодном пространстве ячейки постепенно становится меньше (унос метанола при перемешивании электролита). Для уменьшения уноса паров метанола с газом рекомендуется на выходе из ячейки дополнительно ставить обратный холодильник. Большим достоинством предлагаемого метода является возможность применения его для почти непрерывного автоматического определения воды во фреонах и маслофреоновых смесях, взятых непосредственно из герметичных холодильных машин в процессе их осушки на обкаточных стендах. В табл. 2 и 3 для сравнения представлены результаты проведенного различными методами анализа образцов фреонов и маслофреоновых смесей. Определялась влажность фрео- нов-12 и 22, полученных с завода-изготовителя, а также фреона-12, осушенного в статических условиях цеолитами NaA. При анализе влажности маслофреоновой смеси из 20 герметичных агрегатов нами не было обнаружено более 0,5%. масла в смеси. Концентрацию масла в маслофреоновой смеси определяли ионизационным детектором хроматографа ЦВЕТ-1-64 и весовым методом, описанным в работе [10]. Указанная концентрация масла не мешает определению воды в маслофреоновой смеси методом кулонометри- ческого титрования при комнатной температу- Таблица 2 Минимальное весовое содержание во- ды* A • 10~~4%), определяемое методом Исследуемый объект Фреон-12 Фреон-22 ........ Фреон-12, осушенный Фреон-12+фреон-22 A:1) с « « л о, «он Я « ев •е- я и 25 2 15 ^«5 н 5 « н я о о * ffi*S «? Я я х и я 5 я S ОО О ч о а. о о 7 23 5 17 яО а. « н О* а» *--' S 2 я я 05 * СО О Ь- 3* * ! в-* ч» 2 о* a cuS н н я w в» « 2 е? су S а> э* а> Г* Р. I 26 4 16 Я W 7-8 >8 3 >8 * Среднее из 5—10 параллельных определений. ** С помощью лабораторного кулонометрического измерителя влажности газов (КИВГЛ— ОКБ А). *** С помощью влагомера фирмы «Шоу» (Англия). 34
Исследуемый объект Фреон-12-f 5о/0 масла ХФ12-18 . . Фреон-22+5о/о масла ХФ22-24 . . Маслофреоновая смесь из ФГК-0,7 после 12-часовой обкатки на стенде с цеолитовым осуши- * Среднее из 5—10 параллельных ** Содержание воды в масле опред описанной в работе [11], а во фреона* рическим методом. *** Без отделения масла от фрео* Т а бл ица 3 Минимальное весовое содержание воды* A • Ю-4%) 1 расчетное** 8 40 опреде; елялось -12 и 2 ia. найденное экспериментально методом Фишера при низкой температуре 9 39 10 кулонометриче- ского титрования электрогенериро- ванным йодом 10 42 12*** 1ений. по методике, 2-гравимет- ре, т. е. предварительное отделение масла от фреона в процессе анализа не является обязательным условием. Предлагаемые способы могут быть рекомендованы для быстрого лабораторного анализа влажности фреонов-12 и 22 и их маслофреоно- вых смесей в процессе производства и ремонта герметичных холодильных машин. Первый способ позволяет при комнатной температуре также определять влагосодержание холодильных масел и фреонов с положительными температурами кипения с точностью до 2 • 10~4 весовых процентов воды. ЛИТЕРАТУРА 1. Hoffman J. «Refr. Service and Contr.» 1967, vol. 65, № 8, 26. 2. Pennington W. A. «Anal. Chem.», 1955, vol. 21, № 7, 766. 3. Tailor E. S. «Refr. Engng.», 1956, vol. 64. № 7, 41. 4. Benning A. F., Ebert A. A., Irwin С «Anal. Chem.», 1947, vol. 19, 867. 5. Diamond W. J. «Appl. Spectroscopy», 1958, vol. 12, № 1, 10. 6. Носков В. И., Гусев Ю. И., Павлова В. С, Лебедев Ю. К-,ЖПС, выл. 1,11964,89. 7. П а в л о в а В. С. и др. Определение содержания влаги в маслофреоновой смеси методом инфракрасной спектроскопии. «Холодильная техника», 1967, № 4. 8. R e e d F. Т. «Refr. Engng.», 1954, vol. 62, 65. 9. Eberius E. «Chemie — Ing.—Technik», 1958, № 65. 10. Захаров В. С, Якобсон В. Б. Измерение концентрации масла в циркулирующем фреоне. «Холодильная техника», 1967, № 5. И. Жукоборский С. Л., Малкин Л. Ш., К а- з и и е ц В. И. Определение микроконцентраций воды в холодильном масле. «Заводская лаборатория», 1966, № 1. Микробиологический контроль санитарного состояния холодильных камер Канд. биол. наук Е. Л. МОИСЕЕВА, Г. А. БАЛАНДИНА, А. А. БУКАНОВА, Л. А. МИШУЧКОВА Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности 621.565:614.4:576.8 Сохранение качества продуктов при холодильном хранении зависит как от технологических условий, так и от санитарного состояния холодильных камер. Микробиальная порча охлажденных пищевых продуктов при хранении на холодильниках в основном происходит от развивающихся на них плесеней. Большинство плесеней обладает протеолитически- ми и липолитическими свойствами, поэтому, размножаясь на продуктах, они не только ухудшают товарный вид продуктов, но и вызывают химические изменения в них. Плесени Cladosporium и Thamnidium, которые могут расти при температуре до —9°С, особенно нежелательны. Эти виды плесеней — основные возбудители порчи охлажденного мяса. В связи с этим, чтобы создать хорошие условия для хранения пищевых продуктов в течение длительного времени, необходим постоянный микробиологический контроль стен и воздуха в холодильных камерах. Предложенная в 1946 г. Ройзиным [1] оценка санитарного состояния холодильных камер включала определение зараженности плесенями только стен камер без учета температурного режима и ассортимента хранящихся продуктов, а также видового состава плесеней. Инструкция, разработанная в 1950 г. Носко- 35
вой [2], устанавливала зараженность стен и воздуха плесенями с учетом их видового состава только в камерах хранения замороженных продуктов (мясо и масло). В настоящее время на холодильниках хотя и проводится микробиологический контроль стен и воздуха холодильных камер, однако единый метод оценки, который позволил бы своевременно выявить степень зараженности камер плесенями и принять соответствующие меры, отсутствует. В 1966—1967 гг. во ВНИХИ была проведена работа с целью получения такого метода оценки путем изучения зараженности плесенями стен и воздуха холодильных камер в зависимости от температурного режима и вида хранящегося продукта, а также проведения в камере каких-либо работ (погрузочно-разгрузоч- ные работы, перетаривание и др.)- Методика работы С 25 распределительных холодильников Рос- мясорыбторга были получены и обобщены данные за четыре года A962—1965 гг.) по зараженности плесенями стен и воздуха в 369 камерах хранения замороженных (при —12°С и ниже) и 160 — охлажденных (при —11,9°С и выше) продуктов. Кроме того, в течение 1966 г. лабораторией микробиологии ВНИХИ совместно с микробиологами холодильников ежеквартально были обследованы восемь холодильников (Московские холодильники № 1, 5/6, 12, 13, Жуковский холодильник, Ленинградский, Рязанский, Воронежский хладокомбинаты), где под контролем находились 24 камеры с замороженным и 32 камеры с охлажденным грузом. Зараженность стен плесенями определяли методом соскоба слоя штукатурки толщиной 1 мм с площади 100 см2 с последующим высевом суспензии на 3 параллельные чашки Петри с сусло-агаром (СА); зараженность воздуха — методом оседания зародышей плесеней на 5 чашек (СА) — в течение 5 мин. Санитарное состояние холодильных камер оценивали по степени зараженности плесенями стен и воздуха (по методу Носковой). Так как микробиологические анализы стен и воздуха в одной и той же холодильной камере проводили в течение года несколько раз, за основу расчета A00%) было принято общее количество анализов. Результаты Обобщенные данные за четыре года по зараженности плесенями стен (табл. 1) и воздуха (табл. 2) в камерах хранения замороженных продуктов показали, что зараженность стен плесенями в большинстве анализов, в среднем по всем продуктам в 77,2% случаев, не превышала 20 клеток на 1 см2 стены, причем плесеней Cladosporium и Thamnidium было не более 1 колонии на трех параллельных чашках. Анализы, показавшие более 100 клеток на Таблица 1 [ Количество колоний общее на 1 см* 0—20 21—100 Более 100 Cladosporium и Thamnidium на 3 чашках 0—1 2—5 при общем количестве от 0 до 100 Более 5 при любом общем количестве Количество анализов (%) в камерах хранения мяса 78,0 16,4 5,6 птицы 72,0 25,6 2,4 масла 76,5 13,5 10,0 мороженого 83,5 16,5 смешанного груза 63,5 27,0 9,5 рыбы 76,5 17,6 5,9 в среднем по всем продуктам 77,2 17,3 5,5 Та бли ца 2 [ Количество колоний Осевших на 1 чашку за 5 мин 1 0—10 11—50 Более 50 Cladosporium и Thamnidium на 5 чашках 0 1—2 при общем количестве от 0 до 50 Более 2 при любом общем количестве Количество анализов (%) в камерах хранения мяса 70,5 20,7 8,8 птицы 27,0 55,8 17,2 масла , 51,2 30,4 18,4 мороженого 44,8 48,6 6,6 смешанного груза 34,3 43,8 21,9 рыбы 41,3 43,2 15,5 в среднем ПО всем продуктам 56,2 32,2 П,6 36
1 см2 или Cladosporium и Thamnidium более 5 колоний на трех чашках, составили в среднем 5,5% случаев. В 56,2% анализов воздуха плесени в камерах хранения замороженных продуктов не превышали 10 клеток на чашку, при этом Cladosporium и Thamnidium отсутствовали. Как видно из приведенного материала, в основном камеры хранения замороженных продуктов находились в хорошем и удовлетворительном состоянии. Исключение составляли камеры хранения смешанного груза, где количество анализов с высоким содержанием плесеней в воздухе (более 50 клеток) достигало 21,9%. Неудовлетворительное состояние этих камер объясняется частой сменой груза, имеющего различную микробиальную обсеменен- ность, а также частым проведением погрузоч- но-разгрузочных работ и колебаниями температуры. Зараженность стен в камерах охлажденного груза (табл. 3) хотя и колебалась по отдельным видам продуктов, но в большинстве анализов G9,4%) количество плесеней на 1 см2 стены не превышало 30 клеток при содержании Cladosporium и Thamnidium не более 1 колонии на 3 чашках (средние данные за четыре года). В воздухе в камерах охлажденных продуктов анализы, показавшие высокое содержание плесеней (выше 100 колоний на 1 чашку), составили 12,7% (табл. 4). Значительное количество плесеней содержалось в воздухе в камерах хранения сыра и яйца, а также в камерах смешанного груза (средние данные за четыре года). Результаты ежеквартальных микробиологических анализов стен и воздуха холодильных камер в 1966 г. показали (рис. 1), что зараженность плесенями стен и воздуха камер замороженных продуктов в течение четырех кварталов оставалась примерно на одном уровне. При этом в 77,7% анализов количество плесеней на 1 см2 стены не превышало 20 колоний. Содержание плесеней в воздухе в 50% анализов было не более 50 клеток, причем количество Cladosporium и Thamnidium — не более 2 колоний на 3 чашках. В 19,6% анализов отмечалась высокая зараженность воздуха плесенями — более 50 колоний на чашку. На стенах в камерах хранения охлажденных продуктов, так же как и замороженных, содержание плесеней в течение года существенно не менялось (рис. 2), однако количество их на 1 см2 стены в камерах охлажденных продуктов было выше, чем в камерах замороженных продуктов. Количество плесеней в воздухе в камерах охлажденных продуктов резко колебалось по отдельным кварталам: в 1 и 2 квартале в большинстве анализов F9%) оно составляло или более 100 колоний на чашку, или плесеней видов Cladosporium и Thamnidium было более 3 колоний на 5 чашках. Выявив такую высокую зараженность, холодильники приняли соответствующие меры к ее устранению (дезинфекция камер, инвентаря и др.), в результате чего содержание плесеней в воздухе в третьем и четвертом кварталах заметно снизилось. Погрузочно-разгрузочные работы, сортировка, перетаривание, проводимые в камерах, существенно влияли на зараженность воздуха (рис. 3). Если анализы, в которых содержание Таблица 3 Количество колоний общее на 1 см7 0—30 31—150 Более 150 Cladosporium и Thamnidium на 3 чашках 0-1 2—5 при общем количестве 0—150 Более 5 при любом общем количестве Количество анализов (%) в камерах хранения яйца 93,5 6,5 сыра 42,8 52,5 4,7 консервов 79,4 13,7 6,9 сгущенного молока в бочках 71,6 14,2 14,2 колбасы 100 сельди 100 смешанного груза 54 38,5 7,5 в среднем ' по всем продуктам 79,4 16,3 4,3 Таблица 4 Количество колоний осевших на 1 чашку за 5 мин 0—10 11—100 Более 100 Cladosporium и Thamnidium на 5 чашках 0—1 2—3 при общем количестве 0—100 Более 3 при любом общем количестве Количество анализов (%) в камерах хранения яйца 81,3 14,4 4,3 сыра 34,5 51,7 13,8 консервов 65,6 24,6 9,8 сгущенного молока в бочках 54,0 15,4 30,6 колбасы 68,7 25,0 6,3 сельди 75,8 18,2 6,0 смешанного груза 16,6 8,4 75,0 в среднем по всем продуктам 63,5 23,8 12,7 37
100 50 ИоличестЬо колонии ttadjham. на 1см2 наЗчашках 0-20 0-1 21400 2-5 более 10 0 более 5 W\ 50 Стены 1 2 Воздух- LL. 1; 50 Количеств колонии CBadJham. на 1см* на5 чашках 0-10 О 11-50 болев 50 1-2 1 П Ш Ш КЬартал Рис. 1. Зараженность плесенями стен и воздуха в камерах хранения замороженных продуктов: а — стены; б — воздух. Е^222 Е222^ Кмичестбо колоний Ceadjham на 3 чашках 0-1 2-5 5олее5 на 1смг 0-30 i 31-150 • 5олев150 КмичестЬо колоний CEadJham РЯ^^Я— на 1см* 0-10 11-100 на5чашках 0-1 2-3 более 3 П Ш IV Кдартал Рис. 2. Зараженность плесенями стен и воздуха в камерах хранения охлажденных продуктов: а — стены; б — воздух. плесеней в воздухе в камерах охлажденных продуктов превышало 100 колоний, составили 37% от общего числа, то при проведении в камерах работ количество анализов с таким же содержанием плесеней было выше 50%. Высокое содержание плесеней в камерах хранения охлажденного груза объясняется поступлением на холодильник таких продуктов, как яйцо, сыр, сгущенное молоко в бочках, значительно зараженных спорами плесеней.. Данные за 1962—1965 гг. о микробиальной зараженности стен (табл. 5) и воздуха (табл. 6) холодильных камер замороженного груза в основном совпадают с результатами, полученными при непосредственном обследовании камер в 1966 г. Зараженность стен Рис. 3. Зараженность плесенями стен и воздуха в холодильных камерах в зависимости от проведения в них по- грузочно-разгрузочных и других работ: а — замороженный груз; б — охлажденный груз; 1 — работа в камере не проводилась; 2 — работа проводилась' (условные обозначения для а — см. рис. 1, а, б; для б — см. рис. 2, а, б). (табл. 7) и воздуха (табл. 8) в камерах хранения охлажденных продуктов, по статистическим данным за четыре года, была несколько ниже, чем по данным 1966 г. Таблица 5 ,* Количество колоний общее на 1 см2 0-20 21-100 Более 100 Cladosporium и Tham- nidium на 3 чашках 0-1 2-5 при общем количестве от 0 до 10Э Более 5 при любом общем количестве Количество анализов (%) по годам 1962- -1965 77,2 17,3 5,5 1966 75,4 20,8 3,8 среднее за 5 лет 77,2 17,5 | 5,3 Таблица б Количество колоний осевших на 1 чашку за 5 мин 0-10 11-50 Более 50 Cladosporium и Thamni- dium на 5 чашках 0 1—2 при общем количестве от 0 до 50 Более 2 при любом общем количестве Количество анализов (%) по годам 1962- -1965 56,2 32,2 11,6 1966 50 32 18 среднее за 5 лет 55,7 32,2 12,1 В результате проделанной работы составлена «Временная инструкция по оценке зара- 38
Таблица 7 Таблица 8 Количество колоний общее на 1 см2 0-30 31-150 Более 150 Cladosporium и Thamnl- dium на 3 чашках 0-1 2—5 при общем количестве от 0 до 150 Более 5 при любом общем количестве Количество анализов (%) по годам 1962- -1965 79,4 16,3 4,3 1966 56,2 34,4 9,4 среднее за 5 лет 73,4 1 21 5,6 Количество колоний осевших на 1 чашку за 5 мин 0-10 11-100 Более 100 Cladosporium и Thamnl- dium на 5 чашках 0-1 2-3 при общем количестве от 0 до 100 Более 3 при любом общем количестве Кочичество анализов (о/0) по годам 1962- -1965 63,5 23,8 12,7 1966 32,2 30,6 37,2 среднее за 5 лет 57,3 25,2 17,5 Табли ца 9 Стены общее количество плесеней на 1 см2 (среднее по 3 чашкам) Cladosporium и Thamnfdium на 3 чашках Воздух общее количество плесеней, осев* ших на 1 чашку за 5 мин (среднее по 5 чашкам) Cladosporium и Thamnldium на 5 чашках Для камер хранения замороженного груза (—12°С и ниже) 0- 21- -20 -100 Более 100 0- 31- Более -30 -150 150 0—1 2—5 при общем количестве от 0 до 100 Более 5 при любом общем количестве Хорошо Удовлетворительно Плохо Для камер хранения охлажденного груза (- 0—1 2—5 при общем количестве от 0 до 150 Более 5 при любом общем количестве Хорошо Удовлетворительно Плохо 0—10 0 11—50 1—2 при общем количестве от 0 до 50 Более 50 Более 2 при любом I общем количестве 11,9°С и выше) 0—10 I 0—1 11—100 I 2—3 при общем количестве от 0 до 100 Более 100 | Более 3 при любом общем количестве Хорошо Удовлетворительно Плохо Хорошо Удовлетворительно Плохо Примечания. 1. Данная шкала оценки предусматривает, что пробы для анализа отбираются при отсутствии в камере каких-либо работ. 2. В случае расхождения оценки состояния стен и воздуха данной камеры общая оценка дается по наихудшему показателю. женности стен и воздуха холодильных камер плесенями», в которой дана шкала оценки санитарного состояния холодильных камер по микробиологическим показателям (табл. 9). Эта инструкция для распределительных холодильников согласована с Министерством здравоохранения СССР и утверждена Министерством торговли РСФСР. Как показала производственная проверка в 1967 г., большинство камер по хранению замороженных и охлажденных продуктов, согласно предлагаемой шкале, находятся в хорошем и удовлетворительном состоянии. Однако это не должно успокаивать работников холодильников, а мобилизовать их на достижение лучших показателей. Накопленные по единой методике результаты анализов позволят в дальнейшем уточнить шкалу оценки санитарного состояния холодильных камер с более высоким уровнем санитарно-гигиенических требований. ЛИТЕРАТУРА 1. Ройзин М. Б. Исследование микрофлоры холодильных камер. Отчет ВНИХИ № 848, 1946. 2. Но сков а Г. Л., Емцев В. Т. Микробиологический контроль камер хранения мяса. «Холодильная техника», 1951, № 3.
ОБМЕН ОПЫТОМ О переводе Рижского холодильника № I на новые условия работы 621.565 Новая система планирования и экономического стимулирования призвана повысить экономический уровень работы предприятий и рентабельность производства путем более полного использования имеющихся резервов производства, ускорения реализации продукции, сокращения трудовых и материальных затрат, повышения технического уровня предприятия. В новых условиях работы предприятия реализация продукции становится одним из важнейших показателей его деятельности. Поэтому в целях успешного решения этого вопроса Рижский холодильник № 1 пересмотрел действующую структуру административно-управленческого и цехового аппарата. Организация специальных по виду продукции служб позволила торговому отделу лучше выполнять планы оптового товарооборота и специальные задания по отгрузке продукции на экспорт, а также в ходе работы оперативно рассматривать возникающие претензии промышленных предприятий и покупателей. Проведение хозяйственной реформы требует от коллектива холодильника быстрого решения вопросов, связанных с увеличением оборота холодильной емкости, повышением уровня механизации погрузочно-разгрузочных работ, модернизацией оборудования, выявлением внутренних резервов производства. В связи с этим холодильником проведены следующие мероприятия. — Расширена железнодорожная рампа до 6 м, что дало возможность шире использовать средства механизации. — При отпуске продукции в торговую сеть введено формирование пакетов из ящичной тары с продуктами на стандартных столиках и поддонах. Поступившее с молочных заводов животное масло укладывается на поддоны и с помощью механизмов направляется в морозильные камеры. Хорошо освоена погрузка и разгрузка рефрижераторных пятивагонных секций и погрузка грузов с балконов портальными кранами на рефрижераторные суда. — Разработаны и внедрены мероприятия, позволившие снизить до 3% удельные нормы расхода электроэнергии. Наиболее важное из них — установка автоматического воздухоохладителя, применение автоматических контакторов для выравнивания нагрузки, установка в морозильных камерах воздушных завес и др. В ближайшее время намечается замена в компрессорном цехе холодильника устаревшего оборудования на более совершенные компрессоры двухступенчатого сжатия и перевод системы охлаждения камер на более низкие температуры (—20-=—25°С). В настоящее время реконструируется навес (крыша) автомобильной рампы. Принято также решение о перестройке работы отдельных звеньев централизованной доставки грузов в торговую сеть. С этой целью изучен вопрос выполнения заказов по формированию ассортимента продукции исходя из спроса покупателей. Ускорен порядок оформления документов. Уточнены с торгующими организациями нормы завоза продукции и стоимость ее доставки в торговую сеть и сеть общественного питания. Торгующие организации часто просят увеличить поставку более популярных изделий или уменьшить ассортимент и количество завоза продукции, не пользующейся спросом у покупателя. Такие изменения 40
не всегда покрывают расходы централизованного транспорта. В настоящее время проверяется на практике внутрицеховое планирование и внедрение хозяйственного расчета. Проводится экономическая учеба. Для холодильника разработан проект нормативов образования фондов, отражающих прямую связь результатов труда и материального вознаграждения. При переходе на новые условия работы предприятие сможет полностью обеспечить взносы в бюджет за пользование производственными фондами, уплату за банковский кредит, а также создать источники материального стимулирования для работников, добившихся лучших показателей в труде. Однако пока не решен важный вопрос ускорения системы расчетов при отгрузке товаров на экспорт. По нашему мнению, постав- На Московском ордена Ленина мясокомбинате осуществлена частичная автоматизация холодильной установки с компрессором АО-1200.1 К оппозитному компрессору АО-1200 подключены четыре вертикально-трубных испарителя (см. рисунок) общей поверхностью 800 м2 (один —240 м2, второй —200 м2 и два по 180 м2\ последние работают спаренно). Температура рассола на выходе из испарителей — 12-г—15°С. Автоматизация холодильной установки и подключенных к ней испарителей предусматривает: — защиту компрессора от повышения температуры и давления нагнетания выше допустимых; понижения давления всасывания ниже допустимого; прекращения протока воды через охлаждающие рубашки цилиндров; понижения давления масла в напорной линии шестеренчатого насоса ниже допустимого; — защиту испарителей от появления в них аварийного уровня жидкого аммиака и замерзания рассола; — защиту рассольных насосов от «срыва струи»; 1 В разработке схемы автоматизации принимала участие канд. техн. наук В. В. Лаврова. щик-холодильник не должен отвечать за длительное нахождение платежных документов в сфере расчетов. Предприятию необходимо гарантировать своевременную оплату за поставленную продукцию в срок в полном соответствии с выполненным заказ-нарядом. Хозяйственная реформа повысила роль и значение хозрасчета в народном хозяйстве. Предприятие теперь не только заботится о выполнении плановых показателей, но и стремится возможно точнее соизмерить затраты и результаты производства. Решение перечисленных выше вопросов — необходимое условие для успешного перевода Рижского холодильника № 1 на новые условия работы. Т. С. СУНЦЕВА — Рижский холодильник № 1 621.56 — 52 — автоматическое регулирование уровня жидкого аммиака в испарителях; — рабочую и аварийную световую и звуковую сигнализацию. Автоматизация холодильной установки проводилась в соответствии с требованиями «Рекомендаций по проектированию автоматизации холодильных установок» («Холодильная техника», 1967, № 11, № 12) и «Правил техники безопасности на аммиачных холодильных установках» (изд. ВНИХИ, 1967). Защита компрессора от повышения давления нагнетания выше допустимого и понижения давления всасывания ниже допустимого значения осуществляется двухдатчиковым реле давления типа РД-4А-01 77а, 2а; защита каждого цилиндра компрессора от повышения температуры нагнетания — дилатометрическим реле температуры типа ТР-200-3 4а—7а. Для защиты компрессора от прекращения протока воды через охлаждающие рубашки цилиндров и сальников на сливных трубопроводах установлены реле протока типа РП-67 §а—у/а- а от недопустимого понижения давления масла в напорной линии шестеренчатого насоса — реле давления типа РД-М5 За. Защита испарителей от аварийного повышения уровня жидкого аммиака осуществляется 41 Автоматизация холодильной установки с оппозитным компрессором АО-1200
IVD К конденсатору ко А U*-11e JJ i //г—т*****- ham -Яг •11s 11г От потребителей I От потребителей1 От потре&лптй -Р 5 9 1 11 7 10128 3 29 46 2 303* 3513 15 3614 3137 3817 19 39183240 4121 23 4222 33 25 27&8W » S3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151617 18 19 2021 22 232425 26 27 2829 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 Принципиальная технологическая схема автоматизации компрессора АО-1200 и подключенных к нему испарителей: ; _ компрессор; II—V — вертикальнотрубные испарители; VI—XI —рассольные насосы; XII — регулирующая станция; КО, 1KO—SKO — обратные клапаны; СС — сигнальная сирена; КСС — кнопка снятия звукового сигнала; КОС — кнопка опробования сигнализации; КВД — кнопка ввода защит; МП — магнитные пускатели; КУ, 1КУ—ЗКУ —ключи управления; обозначения в приборах: Р — давление; t — температура; 0 — расход; Н — уровень; Сг — сигнализирующий прибор; Пз — позиционный; «а»—датчик прибора; «б»—вторичный прибор; «в»— исполнительный механизм, относящийся к данному прибору; обозначения трубопроводов: Иг — пары аммиака; 11ж — жидкий аммиак; 1х — холодная вода; 1т — отепленная вода; р — рассол; 1—42 — электрические связи приборов и средств автоматизации; 1 — управление электродвигателем компрессора; 2, 3 — контроль давления нагнетания и всасывания компрессора; 4 — контроль давления масла в напорной линии шестеренчатого насоса; 5—8 — контроль температуры нагнетания компрессора; 9—12 — контроль протока воды через охлаждающие рубашки компрессора; 13, 14, 17, 18, 21, 22, 25, 26 — контроль аварийного уровня в испарителях; 15, 19, 23, 27 — регулирование уровня аммиака в испарителях; 16, 20, 24, 28 — управление соленоидными вентилями подачи жидкого аммиака в испарители; 29 — управление ^ соленоидным вентилем подачи воды в охлаждающие рубашки компрессора; 30—33 —контроль температуры рассола на выходе из испарителей; 34, 37, 40— контроль давления рассола после насосов; 35, 36, 38, 39, 41, 42 — управление электродвигателями рассольных насосов. Примечание. Условные обозначения приборов и средств автоматизации соответствуют ГОСТу 3925—59.
полупроводниковыми реле уровня типа ПРУ-4 12—19. Защита дублируется. Датчики реле 12*—19* присоединены к промежуточным колонкам (труба диаметром 109X4,5) на уровне нижней образующей верхних коллекторов испарителей. Для защиты испарителей от замерзания в них рассола установлены полупроводниковые реле температуры типа ПТР-2 24—27. Датчики реле 24*—27* размещены на трубопроводах выхода рассола из испарителей, а полупроводниковые усилители 24б—27б — на щите. Защита рассольных насосов от «срыва струи» осуществляется реле давления типа РД-М5 28*—30*. Уровень жидкого аммиака в испарителях регулируется реле уровня типа ПРУ-4 20—23 и соленоидными мембранными вентилями типа СВМ-40 20*—23*. Датчики реле 20*—23* присоединены к промежуточной колонке на уровне, обеспечивающем 70—-80%-ное заполнение испарителей жидким аммиаком. Соленоидные вентили установлены на регулирующей станции. На трубопроводе подачи воды в охлаждающие рубашки компрессора размещен соленоидный вентиль 31*, который включается с пуском компрессора и отключается с его остановкой. В кольцевых пластинчатых всасывающих клапанах, применяемых в аммиачных компрессорах типа АВ 75 и АУ150 быстро изнашиваются направляющие выступов розетки, служащие для подъема пластин. Как показала практика, предельный износ выступов розетки наступает через 5—6 тыс. ч работы компрессора, а иногда после 3 тыс. ч. Технологией ремонтных работ восстановление розеток всасывающих клапанов не предусматривалось. На практике их заменяли новыми, что значительно увеличивало стоимость ремонта. Однако за последнее время, производство запасных деталей для данного типа компрессоров значительно сокращено, в связи с тем что последние сняты с производства. На Московском специализированном комби- Схема управления компрессором предусматривает два режима: полуавтоматический и местный. В полуавтоматическом режиме пуск и остановка компрессора осуществляются вручную с полностью включенными защитами. При срабатывании любой из защит компрессор останавливается, включается сигнальная сирена СС и на щите загорается соответствующая лампа. Отключается звуковой сигнал кнопкой КСС. Электрическая схема сигнализации запоминает причины, вызвавшие остановку компрессора. Повторный пуск компрессора возможен только после устранения неисправности. На местный режим (без защит) установка переводится в исключительных случаях (для обкатки, после ремонта и т. п.). Режим работы выбирают с помощью ключей управления КУ, 1КУ—ЗКУ, установленных на щите управления и сигнализации. На нем также находятся кнопка опробования сигнализации КОС и кнопка ввода защит KB Д. Автоматизация описанной установки обеспечивает безопасность работы, повышает экономичность эксплуатации и культуру обслуживания. Ю. И. КОЛОТИЙ — ВНИХИ 621.646:621.57.041 с нате холодильного оборудования в целях увеличения надежности и долговечности деталей в работе конструкция всасывающего клапана была изменена (рис. 1). Вместо снятых с розетки клапана выступов, направляющих движение пластин, была установлена новая деталь — направляющее кольцо (рис. 2). Кольцо с направляющими выступами изготовляется из круглой стали марки Ст. 35 (ГОСТ 1050—60), диаметр последней 85 мм (ГОСТ 2590—57), и устанавливается по нестандартной посадке в проточку седла всасы- 1 вающего клапана, между диаметрами \ 8ЗА5/68С5 в любом произвольном положении по отношению к седлу и розетке клапана. Поэтому его фиксации относительно этих деталей не требуется. Восстановление всасывающих клапанов аммиачных компрессоров 43
Рис. 1. Клапан всасывающий в сборе: / — седло клапана; 2 — розетка клапана; 3 — направляющее кольцо; 4 — пластина наружная; 5 — пластина внутренняя; 6 — болт стопорный; 7 — гайка установочная. v к - остальное Рис. 2. Направляющее кольцо. Применение всасывающего клапана измененной конструкции позволило при эксплуатации аммиачных компрессоров типа АВ 75 и АУ 150 сэкономить значительное количество розеток всасывающих клапанов, так как в процессе работы изнашивается только деталь — направляющее кольцо. В. В. ЩЕРБАКОВ, | К. X. КАРАТИЩ- Московский специализированный комбинат холодильного оборудования 44 В ПОМОЩЬ ПРАКТИКУ Как проверить правильность работы системы смазки компрессора пятивагонной рефрижераторной секции 621.892:621.57.041:629.1 -444 В инструкции по обслуживанию рефрижераторного подвижного состава приведены некоторые признаки нормальной работы системы смазки компрессора. В частности указано, что уровень масла должен быть в пределах У2— 2/з мерного стекла, а давление масла необходимо поддерживать во время эксплуатации на 1,5—2,5 кгс/см2 выше давления на стороне всасывания. Однако в инструкции не указаны условия, при которых должны наблюдаться перечисленные признаки, что затрудняет работу бригад по обслуживанию рефрижераторных секций. Опыт показывает, что при существующем расположении холодильного оборудования в машинных отделениях вагонов наиболее удобно проводить наблюдения за уровнем масла в картере во время пуска компрессора через жалюзи воздуховода машинного отделения или при помощи небольшого зеркала. При запуске холодильной установки давление в картере компрессора снижается, что вызывает образование на поверхности масла масляной пены. Контрастные цвета масла и пены позволяют более точно определить уровень масла в картере. Фиксировать уровень необходимо в момент начала вспенивания. При дальнейшем понижении давления в картере мерное стекло покрывается пеной, поэтому в течение некоторого времени контролировать уровень масла нельзя. Уровень масла можно фиксировать и после остановки холодильной машины, в момент, когда происходит выравнивание давлений всасывания и масла. Для обеспечения качественной смазки трущихся деталей компрессора большое значение имеет разность давлений масла и всасывания. Заводом-поставщиком WBD (ГДР) и инструкциями по обслуживанию холодильного оборудования рекомендуется поддерживать ее в пределах 1,5—2,5 кгс/см2. Такой предел должен быть при установившемся давлении на всасывающей стороне. В холодильных установках пятивагонных секций он наступает через 1,5—2 мин после включения магнитного вентиля регулирующей станции.
В связи с тем, что холодильная установка пятивагонной секции автоматизирована, важную роль играет проверка возврата масла из маслоотделителя в картер компрессора. В транспортных условиях такую проверку необходимо делать чаще, чем в стационарных, так как во время движения вся холодильная система подвержена динамическим воздействиям, при которых возникают заклинивания и другие нарушения работы рычажных механизмов, в том числе и поплавкового вентиля маслоотделителя. Работу поплавкового вентиля следует проверять во всех случаях при значительном снижении уровня масла в картере и невозможности установления требуемого его давления. Для проверки работы поплавкового вентиля ПРВ при выпуске масла в картер необходимо подсоединить мановакуумметр (О— 10 кгс/см2) к его штуцеру и запустить холодильную установку. Этот мановакуумметр будет показывать изменение давления в картере компрессора в момент поступления масла из маслоотделителя. Количество перепусков (открытий поплавкового вентиля) зависит от наличия масла в маслоотделителе (см. рисунок). После пуска установки количество перепусков определяется также продолжительностью нахождения компрессора в нерабочем состоянии. Два верхних графика сняты при пуске компрессора после 1,5—3 мин, а нижний — после 10— 15 мин стоянки. Сравнение графиков показывает, что продолжительность перепуска больше во втором случае. Максимальное число перепусков после кратковременной остановки достигает 4— 5. Амплитуда колебания давления в картере ВНИМАНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ! На складе издательства имеются следующие номера журнала «Холодильная техника»: № 8, 9, 10, 11, за 1966 г.; № 6, 10 за 1967 г. и № 9, 10 за 1968 г. Издательство может выслать указанные номера журнала наложенным платежом по письменным заказам читателей. Заказы направляйте по адресу: Москва, И-434, ул. Костякова, 12. 1 2 3 U Время с момента пуска устпаноднц,мин Изменение давления в картере компрессора в момент перепуска масла. не превышает 2,2 кгс/см2. После последнего перепуска начинается отсасывание паров холодильного агента из картера компрессора, ко-* торое длится 3,5—5 мин. Дальнейшая работа компрессора при условии плотного закрытия поплавкового вентиля маслоотделителя происходит при равном давлении в картере и на всасывающей стороне. Аналогичные процессы можно наблюдать не только при пуске компрессора, но и в процессе длительной D—5 ч) работы установки. Если при многократном повторении пуска компрессора импульсы изменения давления не наблюдаются, это указывает на заклинивание рычажного механизма поплавкового вентиля или засорение перепускного отверстия. В обоих случаях требуется разборка поплавкового вентиля и устранение неисправности. Н. Е. ЛЫСЕНКО, В. Ф. ВАСИЛИШИН — МИИТ 45
Правила техники безопасности на аммиачных холодильных установках1 Хранение аммиака. Перевозка аммиака в баллонах § 230. Склад для хранения аммиака емкостью не более 500 баллонов (в пересчете на 40-литровые) должен быть удален от складских и производственных зданий не менее чем на 20 м, от жилых помещений — 50 м и общественных зданий (театров, клубов) — 100 м. В склад для хранения баллонов разрешается входить только в противогазах. § 231. Оклад для хранения наполненных баллонов должен быть одноэтажным с бесчердачным покрытием и не иметь чердачных помещений. Стены и покрытия складов должны быть из несгораемых материалов. Двери должны открываться наружу. Высота склада должна быть не менее 3,25 м от пола до нижних выступающих частей кровельного покрытия. Пол должен быть ровным с нескользкой поверхностью. § 232. Помещения складов для хранения аммиака в баллонах должны иметь естественную или искусственную вентиляцию. Температура в складе не должна превышать 35°С. При температуре выше 35°С должны быть приняты меры к охлаждению помещения. § 233. Хранение аммиака в машинном отделении или компрессорном зале, а также и в других помещениях, не являющихся специальными складами для хранения баллонов с аммиаком, запрещается. § 234. При кратковременном хранении баллонов с аммиаком вне специального склада запрещается помещать их у источников тепла (печей, отопительных устройств, паровых труб и пр.), а также хранить на солнце. Допускается кратковременное хранение не более 2—3 баллонов с аммиаком снаружи возле машинного отделения с устройством ограждения. § 235.- Склад для хранения наполненных аммиаком баллонов должен быть обеспечен средствами пожаротушения по нормам, утвержденным органами государственного пожарного надзора (б. МВД СССР), и находиться в зоне защиты молниеотводами. § 236. Наполненные баллоны с насаженными на них башмаками должны храниться в вертикальном положении. Для предохранения от падения баллоны необходимо устанавливать в специально оборудованных гнездах, в клетках или ограждать их барьерами. Баллоны, не имеющие башмаков, можно хранить в горизонтальном положении на деревянных рамах или стеллажах. В этом случае высота штабелей может быть не больше 1,5 м, а все вентили должны быть защищены колпаками и обращены в одну сторону. При укладке баллонов в штабеля между их рядами должны быть положены соответственно приспособленные прокладки. Баллоны с аммиаком и инертными газами (углекислым газом, азотом) можно хранить вместе. § 237. Не допускается соприкосновение баллонов с токоведущим кабелем. § 238. В складе для хранения аммиака воспрещается курить, а также пользоваться открытым пламенем. § 239. В складе должны быть вывешены инструкция" и правила по обращению с баллонами, находящимися на складе, а также плакаты о запрещении курения. 1 Продолжение. Начало см. журнал «Холодильная техника», 1968, № 9 и № 10. § 240. Снаружи склада для хранения баллонов с аммиаком должны быть надписи «Опасно», «Курить воспрещается», «В случае пожара звонить по телефону № ». § 241. Во избежание попадания аммиака в глаза отвертывать заглушки на вентиле баллона надо осторожно. При этом выходное отверстие вентиля баллона должно быть направлено в сторону от работающего. § 242. Аммиачные баллоны должны быть окрашены в желтый цвет с надписью черного цвета «Аммиак». § 243. Колпаки на баллонах с аммиаком должны быть запломбированы. Снимать колпаки с баллонов, содержащих аммиак, ударами молотка или других предметов воспрещается. § 244. Воспрещается ремонт вентилей на баллонах, наполненных аммиаком. Для ремонта неисправные баллоны отправляют на завод-наполнитель. § 245. Склад должен запираться и содержаться в чистоте, воспрещается помещать в нем, хотя бы временно, какие-либо предметы или материалы, кроме баллонов | с инертными газами. § 245. Допускается блокирование склада для хранения аммиака в баллонах и склада смазочных масел в общем здании при условии торцового их примыкания и устройства между ними глухой капитальной стены. Входы в оба склада должны быть предусмотрены с противоположных торцовых сторон здания. § 247. Ресиверы и цистерны при холодильных установках, предназначенные для хранения аммиака и снабжения им предприятий, должны быть соединены трубопроводами: с конденсатором — уравнительным газовым и воздухоспускным; с испарительной системой — всасывающим; с регулирующей станцией — жидкостным. Указанные ресиверы, цистерны должны иметь предохранительные клапаны и выкидные трубопроводы согласно § 55 и 56, а также указатели уровня. Размещение хранилища аммиака допускается вблизи машинных отделений. Емкость отдельных сосудов хранилищ аммиака не должна превышать 25 ж3. § 248. Перевозку баллонов следует производить только на рессорном транспорте или на автокарах в горизонтальном положении, обязательно с прокладками между ними. В качестве прокладок могут применяться деревянные бруски с вырезанными гнездами для баллонов, а также веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм, по два кольца на баллон, или другие прокладки, предохраняющие баллоны от ударов. Баллоны, установленные на прокладки, должны быть укрыты брезентом, смачиваемым в летнее время водой. Во время перевозки все баллоны должны быть уложены вентилями в одну сторону. При погрузочно-разгрузочных работах, транспортировке и хранении должны приниматься меры против их падения, повреждения и загрязнения. На баллоны должны быть навернуты предохранительные колпаки, а на каждом боковом штуцере поставлена заглушка. Переноска баллонов на руках без использования носилок запрещается. § 249. При отправке из-за неисправности баллона на завод-наполнитель должна быть сделана предупредительная надпись на баллоне — «Неисправный, с аммиаком» — и приписка в препроводительном письме о неисправности баллона, о наличии в нем аммиака. Кроме того, необходимо предупредить об этом лицо, сопровождающее баллон. 46
Предупредительные меры § 250. В помещение, содержащее пары аммиака, входить без противогаза не разрешается. Аварийная работа в таком помещении допускается при участии в ней не менее двух человек. § 251. Проводить тренировку рабочих в противогазах применительно к производственным условиям. § 252. На аммиачных холодильных установках обязательно должны быть в наличии противогазы, резиновые перчатки и аптечки, которые необходимо хранить в машинном отделении или компрессорном зале в специальном стеклянном шкафу у выхода. Снаружи машинного отделения (обязательно рядом с входной дверью) в шкафу должны находиться запасные противогазы. Должны быть в наличии два кислородных изолирующих прибора (КИП-5 или КИП-7). Противогазы и перчатки должны быть в каждом из шкафов в количестве, соответствующем числу рабочих машинного отделения, занятых в одну смену. Каждый противогаз должен иметь не менее двух запасных фильтров. Кроме того, обязательно наличие противогазов в коридоре (в вестибюле), прилегающем к камерам, оборудованным приборами непосредственного охлаждения. § 253. Обслуживающий персонал машинного отделения аммиачных холодильных установок обязан иметь ^во время работы противогазы около своего рабочего места. На все противогазы индивидуального пользования должны быть заведены карточки учета, в которые заносятся следующие данные: дата выдачи, дата осмотра и очередной проверки, кому выдай, место хранения. § 254. Противогазы необходимо проверять на газопроницаемость в отношении аммиака не реже одного раза в шесть месяцев. Доврачебная помощь При отравлении парами аммиака § 255. Пострадавший должен быть выведен на свежий воздух или в чистое теплое помещение. При необходимости немедленно применить искусственное дыхание. § 256. Необходимо освободить пострадавшего от стесняющей дыхание одежды, сменить загрязненную одежду и предоставить ему полный покой. § 257. Произвести ингаляцию теплым паром, содержащим 1—2% раствора лимонной кислоты (из чайника через бумажную трубку). Давать пить крепкий сладкий чай, кофе, лимонад или 3%-ный раствор молочной кислоты. § 258. Рекомендуется во всех случаях отравления вдыхание кислорода в течение 30—45 мин, согревание пострадавшего (обложить грелками). В случае глубокого сна и возможного снижения болевой чувствительности следует соблюдать осторожность, чтобы не вызвать ожогов. § 259. При наличии явлений раздражения необходимо полоскание носа, глотки 2%-ным раствором соды или водой. Независимо от состояния пострадавшего он должен быть направлен к врачу. В случае явлений удушья, кашля пострадавший должен транспортироваться в лежачем положении. При поражении аммиаком глаз § 260. При попадании аммиака в глаза необходимо произвести обильное промывание глаз струей чистой воды. Затем следует до осмотра врачом надеть темные очки-консервы. Не забинтовывать глаза и не накладывать на них повязку! При поражении аммиаком кожи § 261. При попадании на кожу аммиака, вызывающего ожог, необходимо сперва направить на обожженную поверхность мощную струю чистой воды. Затем пораженную конечность окунуть в теплую воду C5—40°С) на 5—10 мин или, в случае поражения большой поверхности тела, сделать общую ванну. После ванны осушить кожу прикладыванием хорошо вбирающим воду полотенцем (растирание недопустимо) . Наложить после этого на пораженный участок кожи мазевую повязку или смазать его мазью Вишневского или пенициллиновой мазью. При отсутствии мази использовать сливочное (несоленое) или подсолнечное масло. При появлении на коже пузырей ни в коем случае их не вскрывать, а наложить на них мазевую повязку. IV. КОМПРЕССИОННЫЕ АММИАЧНЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ (группа В) Эксплуатация аммиачных холодильных установок § 262. Для безопасной эксплуатации оборудования необходимо строгое соблюдение настоящих Правил, Инструкций по эксплуатации холодильного оборудования, а также «Правил технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий». § 263. Механик, обслуживающий холодильную установку, должен иметь дополнительную квалификацию не ниже III группы согласно «Правилам технической эксплуатации и безопасности обслуживания электро- установок промышленных предприятий». § 264. Пропуск аммиака через сальник компрессора следует устранять немедленно при его обнаружении. Подтягивание болтов во фланцевых соединениях, полную или частичную замену сальниковой набивки запорной арматуры конденсаторов, испарителей, переохладителей и другой аппаратуры необходимо производить после остановки компрессора осторожно, предварительно отсосав аммиак из поврежденного участка испарительной системы и отключив этот участок от овальной системы, если вентили не имеют обратного ^атвора сальника при выведенном маховичке. § 265. Для определения места утечки аммиака разрешается пользоваться только специальными химическими индикаторами (приложение 10). § 266. Открывать цилиндры компрессоров, демонтировать трубопроводы, аппараты и арматуру разрешается только после удаления из них аммиака и масла с обязательным применением при этом аммиачного противогаза (марки К) и резиновых перчаток. Оставшийся аммиак из цилиндров компрессора выпускают через резиновый шланг, один конец которого надевают на специальный вентиль на компрессоре, а второй выводят наружу в сосуд с водой, под ее уровень. Во избежание попадания воды в цилиндры компрессора перед выпуском аммиака необходимо убедиться, что давление в них выше атмосферного. § 267. При внутреннем осмотре цилиндра, картера, маслоотделителя и других частей машин и аппаратов холодильной установки для освещения разрешается пользоваться только переносными лампами (во взрыво- защищенном исполнении) напряжением не выше 12 в. Пользоваться во время внутреннего осмотра открытым пламенем и курить воспрещается. § 268. На нагнетательной стороне компрессора, между цилиндрами и запорным вентилем, должен быть установлен пружинный предохранительный клапан, перепускающий аммиак во всасывающий трубопровод в случае чрезмерного повышения давления. На перепускной линии не должно быть никаких запорных приспособлений. Пружинный предохранительный клапан должен открываться при разности давлений 16 кгс/см2. § 269. Компрессоры вертикальные и с угловым рас-
положением цилиндров должны иметь в каждом цилиндре крышку безопасности с тарированными буфер ными пружинами, позволяющими ей открываться при превышении давления в цилиндре не более чем на 3 кгс/см2 против давления в нагнетательном трубопроводе. § 270. Вместо пружинного предохранительного клапана на компрессоре может быть установлена предохранительная пластинка, разрывающаяся при разности давлений 16 кгс/см2. Диаметр рабочей части пластинки определяется согласно § 51. На предохранительную пластинку следует нанести клеймо завода-изготовителя (или мастерской) с указанием разности давлений, при которой она разрывается. Клеймо ставится на нерабочей части пластинки. Применение самодельных пластинок, не имеющих клейма завода или мастерской, а также установка двух и более пластинок воспрещается. Пластинки, изготовленные не из чугуна, применяться не должны. Толщина нерабочей (неломающейся) части предохранительной пластинки должна быть равна 2 мм. § 271. Во время перерыва в работе холодильной установки в зимние месяцы при возникновении опасности замерзания воды последнюю следует спустить из аппаратов и трубопроводов. § 272. Воспрещается эксплуатация компрессоров, мешалок испарителей, насосов и других машин и аппаратов при неисправном состоянии устройств, ограждающих приводные ремни, движущиеся и вращающиеся части § 273. При заполнении системы аммиаком запрещается нагревать баллоны каким бы то ни было способом. Должны быть наготове противогаз марки К и резиновые перчатки. Содержимое каждого баллона должно быть проверено перед заполнением системы аммиаком. § 274. Аммиачные баллоны должны отвечать «Правилам устройства безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (приложение 3). § 275. Присоединение баллонов к специальному вентилю для зарядки системы аммиаком должно производиться с помощью стальной трубки, к концам которой приварены штуцеры с накидными гайками. При этом необходимо закрывать запорный жидкостный вентиль конденсатора. § 276. При заполнении баллонов аммиаком из холодильной установки норма заполнения их не должна превышать 0,50 кг/л. Заполнение баллонов определяют взвешиванием. § 277. Заполнять аммиаком можно только баллоны, специально предназначенные для аммиака с непросро- ченным клеймом проверки. § 273. Запрещается во время ремонта перепускать жидкий аммиак из конденсатора в испаритель и перекачивать его из испарителя в конденсатор с превышением заполнения аппаратов аммиаком более чем на 80% их объема. При необходимости освобождения этих аппаратов от аммиака избыточное его количество должно выпускаться в аммиачные баллоны. § 279. Перевозку баллонов следует производить только на рессорном транспорте или на автокарах в горизонтальном положении, обязательно с прокладками между ними. В качестве прокладок могут применяться деревянные бруски с вырезанными гнездами для баллонов, а также веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм, по два кольца на баллон, или другие прокладки, предохраняющие баллоны от ударов. Баллоны, установленные на прокладки, должны быть укрыты брезентом, смачиваемым в летнее время водой. Во время перевозки все баллоны должны быть уложены вентилями в одну сторону. При псгрузочно-разгрузочных работах, транспортировке и хранении должны приниматься меры против падения баллонов, их повреждения и загрязнения. На баллоны должны быть навернуты предохранительные колпаки, а на каждом боковом штуцере поставлена заглушка. § 280. Не допускается соприкосновение баллонов с токоведущим кабелем. § 281. Снимать колпаки с баллонов, содержащих аммиак, ударами молотка или какого-либо другого предмета воспрещается. § 282. Во избежание попадания аммиака в глаза отвертывать заглушки на вентиле баллона надо осторожно. При этом выходное отверстие вентиля баллона должно быть направлено в сторону от работающего. § 283. Аммиачные баллоны должны быть окрашены в желтый цвет с надписью черной краской «Аммиак». § 284. Колпаки на баллонах с аммиаком должны быть запломбированы. § 285. При отправке баллона из-за неисправности на завод-наполнитель должна быть сделана предупредительная надпись на баллоне «Неисправный, с аммиаком» и приписка в препроводительном письме о неисправности баллона, о наличии в нем аммиака. Кроме того, необходимо предупредить об этом лицо, сопровождающее баллон. § 286. Воспрещается ремонт вентилей на баллонах, наполненных аммиаком. Для ремонта неисправные баллоны отправляют на завод-наполнитель. j § 287. В машинном отделении на видном месте должны быть вывешены выписки из настоящих Правил, в том числе о доврачебной помощи, и схемы аммиачных и рассольных трубопроводов. § 288. В машинном отделении должны быть вывешены специальные инструкции по обслуживанию машин и аппаратов. § 289. При входе в охлаждаемые помещения должна быть вывешена инструкция по охране от повреждения холодильного оборудования, расположенного в этом помещении. § 290. Воспрещается проводить сварочные операции с аппаратами или трубопроводами, заполненными аммиаком. § 291. Сварка и паяльные работы при ремонте на действующих холодильных установках проводятся под наблюдением старшего технического персонала и пожарного надзора с принятием мер, предохраняющих смежные аппараты от повреждений. Применение меловых электродов при сварке воспрещается. § 292. При проведении сварочных и такелажных работ надлежит соблюдать общие правила технической и пожарной безопасности, установленные для этих работ, причем рабочие, производящие такелажные и сварочные работы, перед началом работы должны быть проинструктированы. К сварке и прихватке стыков аммиачных трубопроводов допускаются сварщики, имеющие удостоверение о сдаче испытания. § 293. Все установленные манометры должны быть проверены и запломбированы. Проверка манометров и их пломбирование должны производиться ежегодно, а также каждый раз послз ремонта. § 294. Не реже одного раза в шесть месяцев должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным с записью результатов этих проверок в журнал. Манометры не допускаются к применению, если: — отсутствует пломба; — просрочен срок проверки манометра; — стрелка манометра при его выключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности для данного манометра; 48
— разбито стекло или имеются другие повреждения манометра, могущие отразиться на правильности его показания. § 295. Предохранительные клапаны компрессоров и аппаратов должны периодически проверяться, не реже одного раза в год, а также перед остановкой их на капитальный ремонт. Колпак и ограждающее устройство пред охранительного клапана должны пломбироваться с составлением об этом акта. Для каждого компрессора и аппарата с пружинным предохранительным клапаном необходимо иметь по одной запасной пружине, а для каждого компрессора с пластинчатыми предохранительными клапанами — по шести запасных чугунных калиброванных (клейменых) пластинок. В случае необходимости проверку предохранительного клапана со снятием пломбы производит обслуживающий механик. § 296. Холодильная установка должна иметь приборы защитной автоматики, выключающие компрессор при опасных режимах работы (высокое давление нагнетания, низкое давление всасывания, низкое давление в системе смазки, высокая температура нагнетания, малый расход охлаждающей воды). § 297. Измерение вредного пространства компрессора должно производиться только при ручном провороте вала. § 298. Доступ к частям машины разрешается только ^ после выключения ее из работы. § 299. Очистку от водяного камня труб конденсатора необходимо проводить лишь после освобождения его от жидкого аммиака. § 300. Для испарителей с движением рассола внутри труб концентрацию рассола следует поддерживать такой, чтобы температура замерзания его была на 8°С ниже рабочей температуры кипения аммиака. § 301. В неавтоматизированных установках при внезапном прекращении подачи рассола в кожухотрубный испаритель необходимо немедленно прекратить подачу жидкого аммиака и отсос его из испарителя во избежание замерзания рассола внутри труб. § 302. Рассол в аммиачных испарителях периодически (не реже одного раза в месяц) проверяют на присутствие в нем аммиака (приложение 13). § 303. Во избежание заклинивания клапанов вентилей (не имеющих обратного затвора сальника при выведенном маховичке) запрещается держать их в открытом до отказа положении. Если по условиям эксплуатации запорный вентиль необходимо открыть на максимальный проход, то его вначале следует открыть полностью, а ьатем повернуть обратно, примерно на 7в оборота маховичка. § 304. Исправность автоматических приборов защиты холодильных установок необходимо проверять не реже одного раза в квартал. Ответственность за исправность приборов автоматики холодильной установки должна быть возложена на лицо, имеющее специальную подготовку. § 305. В неавтоматизированных установках расположение манометров должно обеспечить возможность наблюдения за их показаниями при пуске компрессора. § 306. Температура машинного отделения должна быть не ниже +12°С. § 307. В машинном отделении допускается любая система отопления при условии, что нагревающая воздух поверхность имеет температуру не выше +150°С. При печном отоплении топка должна быть вынесена за пределы машинного отделения. § 303. Машинное отделение должно иметь исправно действующую вытяжную (она же аварийная) вентиляцию, рассчитанную на семикратный обмен воздуха я час. § 309. При неавтоматизированных установках в машинном отделении должен находиться суточный журнал работ, в который машинист заносит все эксплуатационные показатели работы холодильной установки и неисправности оборудования. При автоматизированных установках обслуживающий механик производит после каждого посещения запись в журнале результатов осмотра и замеченных неисправностей. Записи в журналах периодически проверяют ответственные лица не реже двух раз в месяц. § 310. Снеговую шубу с батарей непосредственного охлаждения надлежит удалять под наблюдением обслуживающего механика холодильной установки. § 311. В отношении технических условий, тары и маркировки аммиак должен удовлетворять требованиям действующего ГОСТ. § 312. Каждую поступающую на предприятие партию баллонов с аммиаком снабжают протоколом заводской лаборатории с указанием данных анализа. В случае его отсутствия анализ производят на месте и определяют загрязненность аммиака и содержание в нем воды. При отступлении от ГОСТ заполнять систему аммиаком воспрещается. § 313. Рассол, служащий для переноса тепла от охлаждаемой среды к аммиаку, должен быть приготовлен из солей, удовлетворяющих требованиям действующего ГОСТ. § 314. Масла, применяемые для смазки цилиндров компрессоров, должны отвечать требованиям действующего ГОСТ или ТУ. § 315. Аппараты (сосуды) холодильной установки должны подвергаться техническому освидетельствованию в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденными Госгортехнадзором СССР (приложение 3). § 316. Аппараты (сосуды) должны подвергаться досрочному после ремонта и периодическому техническому освидетельствованию: а) по внутреннему осмотру (при возможности его осуществления) или воздушному испытанию, проводимому не реже чем каждые 2 года предприятием или каждые 4 года — инспектором Госгортехнадзора; б) воздушному испытанию, проводимому не реже чем через каждые 8 лет: на прочность давлением на стороне нагнетания — 18 кгс/см2, а на стороне всасывания — 12 кгс/см2 у на плотность давлением на стороне нагнетания — 15 кгс/см2, а на стороне всасывания — 10 кгс/см2. § 317. Под давлением испытания на прочность аппарат (сосуд) должен находиться в течение 5 мин, после чего давление снижают до указанного в § 316 (давление испытания на плотность), при котором и производят осмотр аппарата (сосуда) с проверкой плотности его швов и разъемных соединений. § 318. Аппарат (сосуд) признается выдержавшим испытания, если: а) в аппарате (сосуде) не окажется признаков разрыва; б) нет пропуска аммиака; в) не замечается остаточных деформаций после испытаний. При появлении пропуска газа в сварных швах или стенках аппарат (сосуд) признается не выдержавшим испытание. § 319. Испытание воздушным давлением на прочность должно проводиться с принятием мер предосторожности и в соответствии с приложением 3. Вентиль на наполнительном трубопроводе от источника давления и манометра выводится за пределы помещения, в котором находится испытываемый аппарат (сосуд), а люди на время испытания удаляются в безопасныt места. При 49
проведении испытаний воздушным давлением необходимо руководствоваться приложением 8. § 320. При испытании воздушным давлением холодильной установки запрещается добавление паров аммиака в воздух. Предупредительные меры Имеют силу § 250—254. Доврачебная помощь Имеют силу § 255—261. V. АБСОРБЦИОННЫЕ ВОДОАММИАЧНЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ Предохранительные клапаны Действительны § 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60. § 321. При давлении греющего пара выше 0,7 кгс/см2 необходима установка пружинного предохранительного клапана на паровой системе обогрева генератора. Клапан должен быть отрегулирован на максимальное давление в паровой системе обогрева. § 322. В водоаммиачных насосах (за исключением насосов центробежного типа) обязательна установка на нагнетательной стороне пружинного предохранительного клапана, пропускающего раствор во всасывающую линию при чрезмерном повышении давления. Предохранительный клапан должен открываться при достижении максимально допустимого для данного насоса перепада давления, указанного в паспорте. Арматура и гарнитура Действительны § 65, 66, 69, 70. § 323. Мановакуумметры и манометры должны быть установлены на кожухотрубных испарителях, элементных и кожухотрубных конденсаторах и ресиверах. § 324. На нагнетательном трубопроводе водоаммиач- ного насоса обязательна установка обратного клапана. § 325. При применении абсорбера затопленного типа необходимо установить непосредственно у абсорбера обратный клапан на всасывающем трубопроводе из испарителя. § 326. Каждый генератор и абсорбер снабжают манометром. В установках с паровым обогревом предусматривают манометр на общем трубопроводе греющего пара. § 327. Ресивер водоаммиачнсго раствора снабжают устройствами для указания уровня (так же, как для прочих ресиверов). Испытание машин, аппаратов (сосудов) и систем трубопроводов давлением Действительны § 71, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79. Требования к составлению проектов холодильных установок и сооружений Действительны § 81, 82, 84, 85, 86, S8, 91, 98, 99, 103, 105, 109, 116, 118 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 431,' 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143. § 328. Система холодильной установки должна иметь надежные воздухоотделители для удаления неконденсирующихся газов. § 329. Абсорбционные холодильные установки могут располагаться вне помещения (на открытом воздухе). При этом измерительные и регулирующие приборы размещаются в закрытых пристройках. § 330. Трубопроводы, соединяющие аппараты, должны иметь следующую окраску: аммиачные: всасывающие — синюю, жидкостные — желтую, нагнетательные — красную, рассольные — серую, водяные — зеленую; водяного пара: подающие — алюминиевую, отводящие конденсат — коричневую, бинарного раствора — серую с желтыми кольцами. Направление движения аммиака, рассола, раствора, воды и водяного пара в трубах должно быть указано стрелками черной краской на видных местах вблизи каждого вентиля и задвижки. Монтаж холодильного оборудования Действительны § 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 162, 163, 1164, 165, A66, 167, 168, 169, 170, 171, ,173. § 331. Хлористый кальций для приготовления рассола должен удовлетворять требованиям ГОСТ 450—41. Эксплуатация холодильных установок Действительны § 174 176, 177, 178, 181, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 218, 219, 220, 228, 229. § 332. В зимнее время при перерывах в работе холодильной установки и возможности замерзания воды последнюю следует спустить из аппаратов, охлаждаемых водой (абсорберы, конденсаторы, переохладители, дефлегматоры), водяных насосов, а также из магистралей, для чего должны быть предусмотрены спускные краны. § 333. При заполнении системы дистиллированной водой добавлять аммиак в абсорбер следует постепенно* при небольшом открытии вентиля во избежание гидрав- лических ударов. Заполнять систему недистиллированной водой или добавлять ее запрещается. § 334. При пуске генератора необходимо открыть нагнетательный вентиль между конденсатором и генератором и постепенно включить обогрев, с тем чтобы не произошло в генераторе быстрого повышения давления. § 335. На нагнетательной линии крепкого раствора (от насоса до генератора) все вентили должны быть запломбированы в открытом положении. § 336. Воспрещается эксплуатация мешалок испарителей, насосов и других механизмов при неисправном состоянии ограждений приводных ремней и вращающихся частей. Хранение и перевозка аммиака в баллонах Имеют силу § 230—249. Предупредительные меры Имеют силу § 250—254. Доврачебная помощь Имеют силу § 255—261. VI. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ § 337. Все вновь устанавливаемые и реконструируемые холодильные установки должны отвечать требованиям настоящих Правил. В случаях задержек поставки заводами-изготовителями отдельных видов оборудования, а также некоторых приборов и изделий арматуры и гарнитуры (предусмотренных настоящими Правилами) установка их может быть отсрочена (на срок не более 6 месяцев) комиссией, состоящей из представителей технического руководства предприятия, вышестоящей организации и технической инспекции профсоюзов. § 338. Сроки приведения находящихся в эксплуатации холодильных установок в соответствие требованиям настоящих Правил устанавливаются министерствами и ведомствами по согласованию с ЦК профсоюзов. § 339. Контроль за выполнением требований, изложенных в настоящих Правилах, осуществляют вышестоящие организации, технические инспектора профсоюзов и заводские (местные) комитеты профсоюза. § 340. За нарушение настоящих Правил виновные привлекаются к ответственности в соответствии с действующим законодательством. (Продолжение следует)
ХРОНИКА Всесоюзная конференция по термодинамике 4—8 июня 1196В г. в г. Ленинграде проходила Всесоюзная конференция по термодинамике, организованная Госкомитетом Совета Министров СССР по науке и технике, Академией наук СССР, Министерствами высшего и среднего специального образования СССР и РСФСР и Ленинградским технологическим (институтом холодильной промышленности. В организации конференции приняли участие Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина, Центральный котлотурбинный институт, Центральное правление НТО энергетической промышленности и ЛБНТО водного транспорта. На конференции было прочитано около 200 докладов от 40 ведущих научно-исследовательских и учебных институтов страны — институтов высоких температур и СО теплофизики АН СССР, института газа АН УССР, Московского энергетического института, Московского авиационного института, Всесоюзного теплотехнического института, Московского инженерно- физического института, Ленинградского технологического института им. Ленсовета, Одесского института инженеров морского флота, Казанского авиационного института, Азербайджанского нефтехимического института и др. (в том числе от .профилированных в области производства и применения искусственного холода — Ленинградского технологического института холодильной промышленности, Всесоюзного научно-исследовательского института холодильной промышленности, Одесского технологического института пищевой и холодильной промышленности). На открытии конференции было оглашено приветствие заместителя председателя Совета Министров СССР академика В. А. Кириллина, после чего началось пленарное заседание, на котором выступил доктор техн. наук, проф. М. П. Вукалович с докладом, посвященным состоянию и перспективам развития теоретической и экспериментальной термодинамики и задачам теплоэнергетики. На конференции работали секции: теплофизические свойства веществ (с двумя подсекциями); новые теплоэнергетические схемы и циклы (с подсекцией по вопросам рабочих процессов машин и аппаратов); новые холодильные схемы и циклы; термодинамика потока, фазовых переходов и необратимых процессов. Свыше 1000 участникам конференции была предоставлена возможность ознакомиться с тезисами докладов. В докладах был отражен многогранный комплекс вопросов, связанных с современным состоянием и дальнейшим развитием термодинамики: теоретические основы (критическая область, уравнения состояния и др.); новые экспериментальные исследования, свойства веществ для осуществления прямых и обратных циклов в теплоэнергетике и хладотех- нике; физические константы; кинетика сгорания; термодинамическая эффективность энергетических и холодильных установок; рациональные схемы опреснительных установок; термоэлектрический нагрев и охлаждение; испарительное охлаждение газов; сушильные установки и охлаждение воздуха; дистилляция и ректификация; диффузия в инертных газах; абсорбция паров; тепло- и мас- сообмен и др. Ниже приводятся доклады, имеющие непосредственное отношение к холодильной технике. Секция теплофизических свойств веществ: Новые закономерности термодинамических свойств фреонов (И. С. Бадылькес— ВНИХИ); Термодинамические свойства фреона-21. (Е. Т. Васьков — ЛТИХП); Экспериментальное исследование теплоемкости фреона-11 (А. Я. Гришков, А. М. Сирота — ВТИ); Исследование термодинамических свойств фреона-2Ц (Д. Д. Кала- фати, Д. С. Рассказов, Б. К. Петров, В. С. Каскин — МЭИ); Теплофизические свойства фреона-22 (А. В. Клец- кий — ЛТИХП); Исследование давления насыщенных паров смеси фреона-22 и диметилового эфира тетра- этиленгликсля (В. П. Латышев и В. А. Рогозянов — ВНИХИ); Экспериментальное исследование зависимости Р—v—Т для фреона-11 (С. Л. Ривкин, Б. А. Кремневская, Р. Е. Баран — ВТИ); Термодинамические свойства тройной системы фреон-22— дибутилфталат — диметилформамид (В. М. Селиверстов — ЛИВГ); Современное состояние в области исследования фреонов (А. Г. Ткачев — ЛТИХП); Теоретическое и экспериментальное исследование смесей фреон-12 — фреон-143 и фреон-12 — SF6 (В. Ф. Чайковский, Ч. Б. Граник, В. С. Мойсоченко — ОТИПХП). Теплоэнергетическая секция: Энергетическая эффективность применения теплоиспользующих холодильных машин для хладоснабжения промышленных предприятий (Е. С. Ку- рылев, Ф. С. Абдуллаева, Т. В. Кос- сова — ЛТИХП). Секция холодильных схем и циклов: Распространение термодинамического подобия на тепловые процессы в аппаратах холодильных машин (И. С. Бадылькес — ВНИХИ); Эксергетический анализ абсорбционного теплового насоса (А. В. Вургафт, Ю. Д. Марусейцев, Г. И. Величко — АТИРПХ); Охлаждение и осушение насыщенного воздуха (А. А. Гого- лин — ВНИХИ); Исследование идеального цикла низкотемпературной газовой холодильной машины (И. И. Караванский — ОТИПХП); Расчет холодильных циклов на смесях с помощью ЭЦВМ (А. П. Клименко, О. В. Калашников — институт газа АН УССР); Рациональные схемы и термодинамические циклы холодильных машин на основе агрегата турбина-компрессор (В. С. Мартыновский. Л. 3. Мельцер и др. — ОТИПХП); Рациональные термодинамические циклы термоэлектрического охлаждения (В. С. Мартыновский, В. А. Наер, Г. К. Лавриченко — ОТИПХП); Термодинамические оптимальные пары для абсорбционных низкотемпературных углеводородных холодильных машин (М. 3. Печатников, Ю. И. Дьяченко — ЛТИХП); Методика определения термодинами- 51
ческой эффективности процессов опреснения вод с помощью холодильных машин (В. Т. Плотников — ЛТИХП); Термодинамическая эффективность опреснительных установок (Л. Ф. Смирнов — ОТИПХП); Холодильные машины на смесях фреонов для получения низких температур (Ф. В. Чайковский, А. П. Кузнецов и др. — ОТИПХП); Термодинамиче- Всесоюзный семинар в Свердловске В Свердловске в Доме техники с 20 по 22 августа 1968 г. проходил семинар «Новое в холодильной технике и технологии», организованный центральным и свердловским областными правлениями НТО пищевой промышленности и Всесоюзным научно-исследовательским институтом холодильной промышленности. Цель семинара — ознакомление инженерно-технических работников холодильных предприятий с достижениями отечественной холодильной техники и технологии, а также обмен передовым техническим опытом. В его работе приняло участие /ПО человек от 27 городов, 10 республик, в том числе представители холодильников, предприятий мясной и молочной промышленности и торговли, проектных и научно-исследовательских институтов, министерств и ведомств. Для участников семинара были прочитаны следующие доклады: проф. И. С. Бадылькеса — «Важнейшие задачи повышения технического уровня холодильного хозяйства мясной и молочной промышленности» и «Новые правила техники безопасности на аммиачных холодильных установках»; инж. Л. С. Мака — «Состояние и перспективы развития отечественного холодильного машиностроения»; канд. техн. наук Д. Г. Рютова — «Новые способы замораживания пищевых продуктов»; инж. Л. Д. Васильевой— «Хранение охлажденного мяса»; инж. Л. В. Куликовской — «Транспортировка охлажденного мяса»; канд. техн. наук Ю. А. Оленева — «Новое в производстве мороженого»; канд. техн. наук А. Г. Ротенберга — «Автоматизация холодильных установок»; инж. Г. В. Манвелова — «Изучение причин аварий на холодильных установках и мероприятия по их устранению»; канд. техн. наук Н. Г. Креймер — «Двухступенчатое аг- ский анализ систем с внутренним теплоотводом в изоляционной конструкции (В. Т. Чейлах — ОТИПХП). Кроме докладов, на конференции был сделан ряд сообщений. Доклады вызвали оживленные дискуссии. На заключительном заседании Оргкомитета конференции были обсуждены и приняты решения, направленные на дальнейшее развитие теоретических регаты с ротационными поджимающими компрессорами»; канд. техн. наук Н. Т. Кудряшойа — «Новые теплоизоляционные материалы» и «Мероприятия по улучшению теплоизоляции действующих холодильников»; канд. техн. наук А. Д. Тезико- ва «Совершенствование процессов производства сухого льда». На семинаре была проведена конференция читателей журнала «Холодильная техника». Для участников семинара были организованы экскурсии на строящийся распределительный холодильник Рос- мясорыбторга емкостью 16000 т и мясокомбинат. На семинаре было признано необходимым издание сборника докладов через ЦНИИТЭИ Министерства мясной и молочной промышленности СССР. Были приняты рекомендации и обращение ко всем организациям НТО пищевой промышленности, руководителям холодильных предприятий, управлений и ведомств с призывом оказать всемерную помощь в их реализации. РЕКОМЕНДАЦИИ Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о дальнейшем развитии производственно-технической базы мясной и молочной промышленности является разносторонней программой действия в решении задач, поставленных XXIII съездом КПСС. К числу важнейших мер по развитию производственно-технической базы мясной и молочной промышленности относится техническое перевооружение холодильного хозяйства путем внедрения высокопроизводительного оборудования, автоматизации и механизации производственных процессов, что позволит применить прогрессивную технологию хранения и обработки пищевых продуктов. I. Совершенствование технологии холодильной обработки, хранения и транспортировки пищевых продуктов Для лучшего сохранения качества, снижения естественной убыли продуктов и наиболее полного использо- и экспериментальных работ по термодинамике, совершенствование теплоэнергетических и холодильных циклов, а также отмечены мероприятия по координации работ ведущих учебных и научно-исследовательских институтов. Сборник трудов конференции выйдет в свет в ближайшее время. вания кубатуры холодильных камер необходим переход на преимущественное хранение упакованных продуктов в крупной (мясо в блоках и отрубах) и мелкой расфасовке (тушки птицы, сыры и различные продукты неправильной формы). С этой целью должен быть обеспечен выпуск упаковочных материалов: для крупной расфасовки — мешки из крафт-бумаги и картонные коробки с полиэтиленовым покрытием; для мелкой — газо- и паронепроницаемые полиэтиленовые пленки и термопластические пленки типа «саран». В качестве временной меры, впредь до широкого внедрения хранения мясопродуктов в упаковке, необходимо широко применять на холодильниках ледяные экраны и укрытия штабелей мяса тканью с нанесенным на нее слоем льда. Чтобы уменьшить потери, улучшить качество, снизить бактериальную загрязненность охлажденного мяса и сократить производственные площади, должно быть внедрено двухстадийное охлаждение мясных туш и полутуш в туннелях с интенсивной циркуляцией воздуха (—5°С) с последующим доохлаждением в камерах при —-il°C- Для парных тушек птицы следует применять конвейерное охлаждение в ледяной воде. Переоборудовать имеющиеся на мясокомбинатах морозильные камеры в интенсифицированные мясомо- розилки, что вдвое сократит сроки замораживания мяса при уменьшении потерь на 40—50%. Организовать производство многоплиточных скороморозильных аппаратов по технической документации ВНИХИ для оснащения ими морозильных цехов предприятий пищевой, мясной, молочной и рыбной промышленности. Ускорить междуведомственные испытания и внедрение скороморозильного гравитационного конвейерного аппарата ГКА-4. Поскольку этот аппарат предусмотрен в проектах предприятий торговли, мясной, молочной, рыбной и пищевой промышленности, его серийное производство на одес- 52
ском заводе «Продмаш» должно быть начато не позднее II квартала A969 г. Просить ВНИХИ и Молдавский научно-исследовательский институт пищевой промышленности ускорить разработку промышленных моделей флюидизационных скороморозильных аппаратов. Применять на мясокомбинатах и холодильниках для перевозки и хранения охлажденного мяса разработанные ВНИХИ контейнеры СК-1Х-1,4, обеспечивающие механизацию попрузочно-разгрузочных работ при более рациональном использовании объема вагонов и камер хранения. Провести на мясокомбинатах широкие промышленные опыты по транспортировке и хранению охлажденного мяса в сортовых отрубах, упакованных в герметические мешки из полиэтилен-целлофановой пленки повышенной влагостойкости, вырабатываемой отечественной промышленностью. Широко применять на фабриках и в цехах мороженого новые стабилизаторы — модифицированный же- лирующий крахмал и метилцеллюло- зу, а также замороженные плодово- ягодные полуфабрикаты. Считать целесообразным развитие производства сухих смесей на молочно-консервных заводах. II. Модернизация холодильного оборудования Для автоматизации температурного режима в холодильных камерах и перевода камер хранения мороженых грузов и морозилок на низкие температуры следует заменить сохранившиеся на некоторых крупных холодильниках еще с довоенного времени сложные в эксплуатации аммиачные системы новыми циркуляционными с применением оребренных батарей и воздухоохладителей при верхней подаче аммиака. На смену горизонтальным компрессорам, не обеспечивающим автоматизацию работы холодильных установок и давно снятым с производства, должны прийти У и УУ-образ- ные быстроходные высокопроизводительные компрессоры с применением в качестве бустеров ротационных компрессоров РАБ (компрессор АУ-400 с РАБ-300А и др.), а в некоторых случаях (в целях упрощения оборудования) и пароструйных приборов. Следует ускорить поставки смонтированных на рамах автоматизированных агрегатов (с компрессорами, аппаратами и насосами), подготовленных для присоединения к испарительной системе и конденсаторной установке. Требуется разработать и освоить промышленное производство сборных холодильников небольшой емкости с комплектным автоматизированным оборудованием, которые должны монтироваться на местах установки в очень короткие сроки. Необходимо скорейшее внедрение на холодильниках воздухоохладителей с автоматизированным оттаиванием инея, испарительных конденсаторов, интенсивных пленочных градирен, автоматизированных воздухоотделителей, усовершенствованных маслоотделителей, бессальниковых аммиачных насосов и др. На предприятиях молочной промышленности должны быть установлены высокоэффективные аккумуляторы ледяной воды панельного типа, обеспечивающие возможность аккумуляции льда в часы малых нагрузок и его использования в периоды пиковых условий. В целях максимального использования энергоресурсов на молочных заводах и мясокомбинатах необходимо ускорить окончание проводимых ВНИХИ теоретических и экспериментальных работ, обеспечивающих рациональное применение тепловых насосов для производства холода и тепла. Для лучшего сохранения сыра в сырсхранилищах следует организовать производство специальных кондиционеров, а также разработать проекты кондиционирования воздуха на мясокомбинатах (колбасные цехи, сушилки, цехи полуфабрикатов). III. Техника безопасности Строго соблюдать инструкции по эксплуатации холодильных установок и Правила техники безопасности. Считать, что первоочередной задачей является оснащение действующих аммиачных установок автоматической защитой от опасных режимов работы, и просить Министерство мясной и молочной промышленности СССР решить вопрос о централизованном обеспечении предприятий приборами защитной автоматики. В целях предотвращения аварий на холодильных установках, оборудованных затопленными аммиачными системами охлаждения, необходимо осуществить перевод средних и крупных холодильников на работу по на- сосно-циркуляционной системе охлаждения. Впредь до выполнения этих капитальных работ по реконструкции необходимо действующие холодильные установки дооборудовать защитными ресиверами (горизонтальные ресиверы с отделителями жидкости или вертикальные совмещенные ресиверы). IV. Термоизоляционные материалы В целях поддержания оптимального температурно-влажностного режима в холодильных камерах и наилучшего сохранения пищевых продуктов, а также снижения эксплуатационных расходов применять для изоляции ограждений высокоэффективный термоизоляционный материал — самозатухающий пенополисти- рол марки ОС-БС, а для изоляции трубопроводов — марки ПС-Б. Учитывая на основе произведенных исследований действующих холодильников, что повышение высокой влажности теплоизоляции обусловливает увеличение наружных теплопри- токов в 1,5—2 раза и приводит к нарушению технологических режимов, необходимо: разработать инструкции по рациональной эксплуатации теплоизоляционных конструкций; обследовать состояние кровли на действующих холодильниках и устранить затекание изоляционного контура атмосферными осадками; принять меры по защите изоляционных конструкций от конденсации влаги (исправность дверей, воздушных завес, регулярная очистка инея с батарей и др.); систематически тщательно проверять состояние теплоизоляции и проводить планово-предупредительный ремонт. давать своевременные заявки на поставку пенополистирола в количествах, необходимых для замены негодной изоляции; создать на некоторых мясокомбинатах цехи для производства скорлуп и фасонных частей для изоляции трубопроводов и арматуры. V. Механизация погрузочно- разгрузочных работ на холодильниках Для оснащения холодильников высокоэффективными погрузочными механизмами следует: ускорить выпуск электропогрузчиков грузоподъемностью 1 г с высотой подъема вилок 4,5 м, электротележек ведомых и ручных с подъемными вилками; развить производство пластических масс, годных для изготовления плоских и ящичных поддонов, предназначенных для транспортировки и хранения в штабелях мясных продуктов; наладить выпуск изотермических кузовов автомобилей-самопогрузчиков для перевозки пакетированного груза на плоских поддонах и охлажденного мяса в контейнерах. VI. Совершенствование процессов производства сухого льда Считать, что сухоледная и угле- кислотная промышленность должны развиваться в направлении создания 53
• i <• крупных заводов на базе использования бросовой углекислоты предприятий химической промышленности. Для перевозки сухого льда с заводов-изготовителей в потребительские центры следует организовать изготовление изотермических контейнеров емкостью 500, 1000 и 1700 кг на специализированном заводе. Необходимо расширить изготовление изотермических авто- и железнодорожных цистерн для перевозки жидкой углекислоты под низким давлением, что позволит организовать на местах производство сухого льда из привозной жидкой углекислоты; организовать производство автоматизированных гидравлических сухолед- ных прессов мощностью 80 и 200 г; освоить выпуск бессмазочных угле- кислотных компрессоров. На читательской конференции сообщение о работе редколлегии журнала «Холодильная техника» сделал зам. главного редактора журнала Д. Г. Рютов. В своих выступлениях участники семинара отметили, что тематика журнала в целом актуальна, и он в достаточной степенин удовлетворяет запросам инженеров и техников, работающих в области производства и применения искусственного холода в различных отраслях народного хозяйства. Наряду с этим читатели отметили ряд существенных недостатков в работе журнала и высказали свои пожелания. В журнале недостаточно освещаются вопросы технического перевооружения холодильного хозяйства мясной и молочной промышленности, мало публикуется материалов по вопросам проектирования холодильников и холодильных установок с критикой недостаточно продуманных решений. Необходимо увеличить число помещаемых материалов по технологии хранения продуктов на холодильниках, а также больше освещать практические рационализаторские предложения, осуществленные на холодильниках. В справочном отделе журнала следует публиковать не только нормали холодильного оборудования, выпускаемого различными заводами, но и перечни оборудования, снятого с производства. НОВЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Класс 17 а, 1/01 МПК F 25 b № 204338 A108139/24-6 от 17 октября 1966 г.) Авторы изобретения Б. Г. В а й н б е р г, В. Я. Ананьев и В. Б. Скрыпников. Заявитель Специальное конструкторское бюро холодильного машиностроения Холодильная установка Холодильная установка, содержащая компрессор для сжатия паров хладагента с пневматическим приводом, охлаждаемый водой конденсатор и испаритель для производства холода, отличающаяся тем, что, с целью сокращения расхода охлаждающей воды, на линии отработавшего воздуха установлен теплообменник для предварительного охлаждения поступающей в конденсатор воды. Класс 17 а, 4/01 МПК F 25 b № 204339 A013913/24-6 от 21 июня 1965 г.) И. М. Шульгин Устройство для автоматического регулирования подачи хладагента Устройство для автоматического регулирования подачи хладагента, например, в испаритель холодильной установки, содержащее корпус с жестко установленными на подпружиненном штоке клапанами, взаимодействующими с седлами и управляемыми упругим элементом, например сильфоном, соединенным при помощи капилляра с термочувствительным патроном, отличающееся тем, что с целью обеспечения как пропорционального, так и двухпозиционного регулирования, седла совмещены в одно с двумя посадочными поверхностями, а клапаны выполнены соответственно дроссельным и запорным с приводом от термочувствительного патрона, помещенного в управляемый электронагреватель.
Класс 17 а, 5 МПК F 25 b № 204342 A118354/24-6 от 12 декабря 1966 г.) Н. С. Н и к о л а е в, Ю. В. А н т о н о в, М. М. С е р- геев и Р. Е. Окунев Вихревая труба для холодильных установок Вихревая труба для холодильных установок с сопловым вводом сжатого воздуха, содержащая диафраг- Сжатый | боздух Холодный в-тгЕЕ Ьозду* Из атмосферы J ^n^^^""""""»;yy>^ му с центральным отверстием для выхода холодного I потока, регулируемый дроссель для вывода горячего "потока и охлаждающую рубашку на горячем конце трубы, отличающаяся тем, что с целью повышения термодинамической эффективности, дроссель выполнен в виде эжектора для просасывания с помощью горячего потока окружающего воздуха через охлаждающую рубашку. Класс 17 с, 3/11 МПК F 25 d № 204343 A120747/28-13 от 17 декабря 1966 г.) Авторы изобретения М. Ф. М е ч и н с к а с, Р.-П. Миналга и А. К. Спудулие Заявитель Проектно-конструкторское бюро Управления химической промышленности при Совете Министров Литовской ССР Охладительный элемент Охладительный элемент для сохранения скоропортящихся продуктов, выполненный в виде заполненного эвтектическим раствором пакета, изготовленного из эластичного материала, например полимерной пленки, отличающийся тем, что, с целью увеличения хладоемкости элемента внутри пакета размещен вкладыш из пористого материала, например поролона. Г 1 Й-Й Класс 17 f, 4/01 МПК F 25 h № 2С4345 A066747/24-6 от 30 марта 1966 г.) Ю. Г. А з а р о в, Ю. П. Р у с с к о в, В. Е. X а л а н- ский и Ю. А. Чуркин. Регенеративный теплообменник Регенеративный теплообменник для компрессионных холодильных машин, содержащий подключенный к испарителю и всасывающей линии компрессора цилиндрический корпус,, имеющий змеевик внутри для жидкого хладагента, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, цилиндрические стенки корпуса выполнены пустотелыми с поперечными винтообразными перегородками, образующими со стенками спиральную камеру, снабженную тангенциальным впускным патрубком для смеси жидкого и парообразного хладагента, направляемой во внутреннюю полость теплообменника. Классы 17 f, 6/02; 36 d, 1/01 МПК F 25 h; F 24 f Кя 204349 A102135/24-6 от 15 сентября 1966 г.) Автор изобретения И. Б. Штейнберг Заявитель Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности Осушитель воздуха Осушитель воздуха, содержащий охлаждающую поверхность для снижения температуры воздуха ниже точки росы, поддон для сбора выпадающей влаги и рекуператор, включенный в потоки между охлаждаемым и охлажденным воздухом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции, рекуператор выполнен с возможностью вращения относительно встроенной в него охлаждающей поверхности. Класс 17 f, 7/01 МПК F 25 h № 204350 A061967/24-6 от 24 февраля 1966 г.) В. В. Васютович Воздухоохладитель для холодильных установок Воздухоохладитель для холодильных установок, содержащий кожух, размещенные в нем теплообменные 55
трубы с кипящим хладагентом и вентиляторы для циркуляции воздуха, электронагреватели, включаемые при оттаивании слоя инея, и обогреваемый поддон с дренажным трубопроводом для отвода талой воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности оттаивания и надежности отвода талой воды, внутри теплообменных и дренажной труб размещены токопро- водящие стержни, образующие с трубами систему коаксиальных нагревателей. На четырех заседаниях 8-ой комиссии и одном совместном заседании трех комиссий E-й, 7-й и 3-й) было заслушано 15 докладов, в том числе доклад советских специалистов Г. Б Чижова, В. А. Верещагина, Н. И. Пухова, О. А. Цуранова «Об эффективности работы туннельных и конвейерных рыбоморозилок» (см. журнал «Холодильная техника», 1968, № 1). Доклады посвящены судовым децентрализованным холодильным установкам; вопросам электронного управления, регулирования и регистрации параметров судовых холодильных установок; различным систехмам замораживания рыбы на судах; вентиляции и циркуляции воздуха при охлаждении и хранении пищевых продуктов, роли их упаковки. Ниже приводится краткое содержание докладов делегатов зарубежных стран. Класс 27 Ь, 11/01 МПК F 04 с № 204482 AС59865/24-6 от 10 марта 1966 г.) Авторы изобретения В. С. Щербаков и В. Р. Химич. Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт холодильного машиностроения Устройство для регулирования производительности компрессора Устройство для регулирования производительности компрессора путем поочередного отключения цилиндров, содержащее датчик температуры контролируемой среды, отличающееся тем, что с целью повышения экономичности и надежности, оно выполнено в виде поворотной колтевои втулки с окнами, помещенной на гильзе цилиндра против всасывающих окон и управляемой датчиком температуры посредством, например, соленоидного вентиля, подающего масло в привод поворотной втулки. Преимущества и недостатки судовых децентрализованных холодильных установок В докладе Е. Вершена (Франция) «Сравнительное исследование централизованных и децентрализованных судовых многотемпературных холодильных установок» освещены результаты сравнения двух типов многотемпературных установок на примере универсального транспор гного рефрижератора-фруктовоза. В восьми охлаждаемых помещениях (трюмах и твиндеках) общим объемом 11600 м3, в зависимости от рода перевозимых продуктов, может поддерживаться температура от +12 до —25°С. Допустимые колебания составляют ±0,ГС при температуре от +12 до —2°С и ±1°С — при температуре ниже —2°С. Рассматриваются два варианта холодильных установок, работающих на фреоне-22. В Международном институте холода Доклады на 8-й комиссии XII Международного конгресса по холоду 56
— Централизованная установка с одним машинным отделением, в котором установлены кожухотрубные испарители для охлаждения промежуточного теплоносителя—рассола (СаСЬ). В случае применения одноступенчатых компрессоров холодильная установка может поддерживать в охлаждаемых помещениях температуру не ниже — 20°С. — Децентрализованная установка с непосредственным кипением холодильного агента и принудительной циркуляцией в одноступенчатом исполнении обеспечивает поддержание в охлаждаемых помещениях температуры —25°С. Состоит из четырех независимых холодильных машин, размещаемых в двух отделениях. Варианты сравнивали по производительности, стоимости и удобству эксплуатации. Средняя рабочая холодопроизводительность децентрализованной установки составляет 2745000 ккал/н, расход мощности 830 кет. Средняя удельная холодопроизводительность 3300 ккал/(квт*ч). Применение системы с рассольным охлаждением в централизованной установке потребовало повышения ее средней рабочей холодопроизводительности и расхода мощности соответственно до 2900000 ккал/ч и 1044 кет, при этом значение ее удельной холодопроизводительно- сти ниже, чем у децентрализованной установки и составляет 2630 ккал/(квт»ч). У Для децентрализованной установки требуется 12 компрессоров с диаметром цилиндров 85 мм и числом оборотов lilfO в минуту; вес машин 8550 кг. Для централизованной установки требуется шесть компрессоров с диаметром цилиндров 160 мм и числом оборотов 860 в минуту; вес машин 12150 кг. По мнению автора, стоимость оборудования для обеих систем практически одинакова. Однако приводится ряд соображений в пользу децентрализованной установки: высокое качество монтажа благодаря применению холодильных агрегатов заводской сборки; меньший объем монтажных работ; более низкая общая стоимость изоляционных работ; компактность машинного отделения; меньшее количество труб, облегчается прокладка вентиляции; возможность достижения более низких температур и получения различных температур от +12 до #—25°С в каждом из охлаждаемых помещений, простота эксплуатации вследствие отсутствия рассольной системы. Недостатком децентрализованной установки является невозможность распределения общей холодопроизво- дительности установки по охлаждаемым помещениям в зависимости от нагрузки. С. Р. С у н т у р (Турция) в докладе «Преимущества и недостатки судовых децентрализованных холодильных установок» останавливается на основных положениях для оценки судовых децентрализованных и централизованных холодильных установок и общих требованиях к их конструкциям. Эти основные положения сводятся к следующему. — Выбор типа установки зависит от комплекса факторов. Применение децентрализованных установок предпочтительнее для судов большого тоннажа и протяженности, когда затруднено регулирование подачи холодильного агента, в системах с непосредственным охлаждением, а также в установках с принудительной циркуляцией воздуха. — В децентрализованных установках сводится до минимума влияние пульсации во всасывающих и нагнетательных трубопроводах, весьма ощутимое и отрицательно сказывающееся на эксплуатации и долговечности механизмов централизованной установки. — Децентрализованные установки отличаются простотой обслуживания, монтажа и ремонта. В качестве основных требований выдвигается необходимость максимальной автоматизации децентрализованной установки и выбора типа установки применительно к конструкции судна. Последнему требованию до настоящего времени не уделялось достаточного внимания. Развитие электронного управления, регулирования и регистрация в судовых холодильных установках В докладе И. X. Данагера и Н. И. Четтла (Великобритания) «Автоматическое наблюдение, измерение и регистрация для судовых холодильных установок» дан обзор развития методов измерения и регистрации температур в судовых охлаждаемых помещениях и приведено описание системы автоматического измерения и записи температур и давлений, которая внедрена на рефрижераторных судах в 1961 г. Система обеспечивает непосредственную непрерывную регистрацию температур и давлений в холодильной установке и грузовых помещениях. Запись производится на бланках автоматической электрической пишущей машинкой. Отклонение параметров от заданных величин отмечается красным шрифтом. Принятая система автоматизации позволила сократить число механиков с трех до одного. Однако вследствие сложности системы устранение неисправности при выходе из строя элементов автоматики требовало присутствия специалиста-автоматчика. В связи с этим была разработана новая более усовершенствованная автоматическая система управления и контроля с максимальной унификацией отдельных блоков. При выходе из строя какого-либо блока подается звуковой сигнал. Замена блока проста и не требует специальных знаний. В результате стоимость сменно-запасных устройств автоматики снизилась до 10% от общей ее стоимости. Ведутся работы по внедрению системы централизованной автоматизации холодильных установок на судах, предназначенных для перевозки контейнеров. В докладе Ж. May (ФРГ) «Исследование различных записывающих приборов на немецких рефрижераторных судах» сообщалось о широком применении на судах постройки 1955—1963 гг. измерения температур компенсационными методами. На судах, построенных после 1963 г., с помощью электронных приборов обеспечивалась запись температур и ряда других параметров наряду с автоматизацией установок. Приведен пример системы измерительных приборов на судне класса «Полар» с щитом управления на 262 точки измерения, включающих измерение температур, давлений, уровней, вязкости, расходов и др. Такая система обеспечивает непрерывное наблюдение за работой холодильной установки, при этом с центрального пульта управления путем ручного включения могут быть получены сведения о состоянии любого работающего механизма и температур в различных точках восьми трюмов. Автоматизированные суда типа «Минден» оборудованы подобными измерительными приборами, при этом автоматическая запись замеряемых величин производится специальным аппаратом, установленным в рубке на капитанском мостике. Кроме того, установлены приборы,, автоматически поддерживающие 75 контролируемых параметров. На строящихся в настоящее Бремя в ФРГ судах начали применяться счетно-вычислительные машины для наблюдения и управления холодильными установками, с обеспечением полной их автоматизации. Преимущества и недостатки различных систем замораживания рыбы в блоках и филе на траулерах В докладе М ё л л е р а (Испания) сообщалось о морозильном аппарате, используемом на судах испанского рыболовного флота. В морозильном аппарате имеется ряд гнезд, перед фронтом которых движется тележка с рыбой. Загрузка рыбы из тележки в гнезда аппарата 57
и разгрузка автоматизированы. Температура воздуха в морозилке —35°С при скорости 10 м/сек. В. Флехтенмахер (ФРГ) в докладе «Замораживание рыбного филе в блоках или пакетах на борту судна» отмечает, что рыбное филе в ФРГ замораживают в вертикальных и горизонтальных плиточных аппаратах главным образом в крупных блоках, которые на берегу распиливаются на мелкие порции, упаковываемые для розничной продажи. Это влечет за собой потери F—8%) и повышение температуры блоков. В докладе приводятся результаты исследований процесса замораживания рыбного филе в блоках (802X 533X65 мм и 450X430X60 мм) на борту траулера и научного судна в промысловых условиях ¦— влияние температур кипения хладагента, типа упаковки и оттаивания при выгрузке блоков из аппарата на изменение температуры внутри блоков. Отмечается преимущество замораживания филе, упакованного в парафинированную бумагу, что препятствует усушке продукта при хранении. Продолжительность отепления блоков до температуры —5°С после выгрузки при температуре помещения + 15°С составляет: 3,5 ч — для блоков, замороженных в парафинированной бумаге, с горячим оттаиванием при выгрузке; 4,5 ч — для блоков, замороженных без упаковки; Б ч — для блоков, замороженных в парафинированной бумаге; 1ч — для блоков, замороженных без упаковки, но сразу упакованных в гофрированные картонные ящики. Д. С ел и б ер, Р. С. Вагнер и Ф. Б рей ер (США) в докладе «Судовая установка для замораживания рыбы жидким азотом» сообщают, что способ замораживания продуктов жидким азотом начал применяться на стационарных установках только три года назад. К основным преимуществам замораживания рыбы жидким азотом на судах, по мнению авторов, следует отнести возможность непосредственного распыления азота на рыбу, компактность морозилки, получение мелкокристаллической структуры благодаря быстрому замораживанию, снижение усушки рыбы (до 0,01%) и др. Азот предлагается хранить в специальных контейнерах в трюме, а доставлять — специальными танкерами. Приводятся результаты испытаний по замораживанию филе. В докладе М. Б. Ф. Ранкена (Испания) «Способы замораживания рыбы в зависимости от вида промысла, типа судна, экономических условий и условий .рынка» подробно анализировались разные способы охлаждения, замораживания и хранения рыбы. До сих пор не всегда производительность морозильных аппаратов соответствует производительности рыбопромыслового оборудования. Наиболее распространены морозильные аппараты производительностью 15—20 т/сутки, а добыча колеблется от 20 до 40 т/сутки. Емкость рефрижераторных трюмов обычно лимитирует длительность промысла, отсюда возникает необходимость увеличивать полезный объем трюмов в судне. В докладе И. О г а в а (Япония) об автоматизации морозильных аппаратов на тунпеловных судах сообщалось, что в 1964 г. Рыбопромысловое управление японского правительства создало комитет по исследованию сокращения ручного труда на тунцеловных судах. Замороженный тунец хранится в трюмах при —35°С, что обеспечивает его хорошее качественное состояние в течение 6 месяцев. При —35°С цвет сохраняется так же, как и при —78°С. Вопрос о применении жидкого азота для замораживания пока не решен. Рассмотрена конструкция автоматизированной воздушной морозилки для замораживания тунца в подвешенном состоянии, испытанная в судовых условиях. Е. Скарлатги (Португалия) в докладе «Результаты хранения и транспортирования рыбы в трюмах португальских рыболовных судов, использующих оборудование для переохлаждения рыбы» указал, что после 20—22 дней хранения состояние подмороженной рыбы было отличное, после 25—26 дней — хорошее и через 35—36 дней рыба была еще пригодна для потребления. Этот способ хранения требует значительно меньшего количества льда, что увеличивает степень использования полезного объема трюма. Докладчик сообщил, что частично подмороженной рыбы на португальском рынке на 40% больше, чем охлажденной. Вентиляция и циркуляция воздуха и роль типа упаковки В докладе М. Э сток а (Франция), посвященное морским перевозкам грузов в рефрижераторных контеДг* нерах, указывалось, что подобный вид транспорта в США получил очень широкое распространение, так как не только значительно сокращает сроки доставки, но и, что главное, не требует перегрузки замороженных грузов из одного вида подвижного состава в другой. Вес современных транспортных контейнеров достигает 10— 12 т (брутто), «перевалка» их с судов на наземный вид транспорта занимает всего 2—3 мин, при этом в ряде портов можно обходиться без береговых холодильников. Рефрижераторные контейнеры используются главным образом для перевозки замороженных продуктов. Целесообразность перевозки фруктов в таких контейнерах требует технико-экономического исследования. Возможны различные системы перевозок рефрижераторных контейнеров: в обычных грузовых судах или в транспортных рефрижераторных судах. В. В. Б о й е с (ЮАР) в своем докладе отметил, что перевозка яблок и апельсинов в деревянных ящи# ках не применяется с 1954 г. В настоящее время фрукты перевозятся в картонной таре. Этот вид упаковки потребовал новых методов расположения груза в трюме, которые бы обеспечили нормальную циркуляцию воздуха. В 1966 г. на нескольких судах были исследованы различные способы загрузки трюмов. Установлено, что при хорошем распределении потоков воздуха в трюме и предварительном охлаждении фруктов до —1,8ч-0,8°С во время 15-дневных рейсов из ЮАР в Англию и ФРГ температура груза, уложенного без реек, сохраняется, что дает выигрыш в использовании полезного объема рефрижераторного трюма до 3% и значительное сокращение расходов на изготовление и установку деревянных реек. Обзор составили канд. техн. наук К. Д. КАН, канд. техн. наук А. И. ПИСКАРЕВ, канд. техн. наук А. А. ПОПОВ, доктор техн. наук, проф. Г. Б. ЧИЖОВ ¦
новости ИНОСТРАННОЙ хники = Фризеры для приготовления мягкого мороженого Предприятие «VEB Kaltetechnik Niedersachswerfen» Германской Демократической Республики выпускает оборудование для производства мягкого мороженого. Ниже приводится краткое описание конструкций и работы трех моделей фризеров: EF10L/2, EFIIL и EFII. Фризер EF10L/2 — передвижной аппарат напольного типа с встроенной холодильной установкой. Его техническая характеристика приведена в таблице. Фризер смонтирован на общей раме, установленной на четырех колесах; оси передних колес выполнены поворотными. В верхней части, непосредственно под крышкой, расположена резервная емкость для смеси на 15 л, под ней — цилиндр с мешалкой, в котором происходит взбивание и замораживание продукта. Внизу находится компрессор-конденсаторный агрегат. Компрессор — вертикальный двухцилиндровый типа F с открытым приводом; конденсатор — воздушного охлаждения. Привод компрессора, вентилятора конденсатора и мешалки осуществляется индивидуальными электродвигателями через клиноременные передачи. Техническая характеристика Производительность, кг\к Взбитость мороженого, °/0 . . Электродвигатель компрессора мощность, кет I 1,1 число об\мин I 1400 Электродвигатель компрессор- конденсаторного агрегата мощность, кет I — I 1,1 число об/мин I — I 620 Электродвигатель вентилятора конденсатора мощность, кет I 0,18 число об/мин | 1400 Электродвигатель мешалки мощность, кет I 1,5 число об/мин 1400 Установленная мощность, кет 2,78 Габаритные размеры, мм ширина 565 высота 1600 глубина корпуса 830 Занимаемая площадь, м2 . . . .0,47 Вес, кг I 320 Примечание. Для всех трех типов фризе ров — рабочее напряжение 220/380 е переменного тока промышленной частоты; холодильный агент фреон-12, температура окружающей среды <-f45°C. * Без холодильного агрегата. Модель 20—25 (в зависимости от рецептуры смеси) 50-80 0,8X2 960 2,7 640 1424 586 0,38 220 640 520 540 0,35 100'* Снаружи фризер закрывается легкосъемными щитами. На передней панели находятся переключатель режимов работы, тумблер ручного управления, сигнальные лампы и выпускной кран для отбора мороженого. Испаритель конструктивно выполнен в виде кожуха цилиндра. Вместе с резервной емкостью они заключены в единый изолированный полиуретаном блок. Поскольку в состав полиуретана, кроме основных компонентов, входит фреон-11 (для вспенивания изолирующей массы при заливке), галоидная лампа, которой обычно пользуются для проверки герметичности холодильной системы, сразу же покажет содержание фреона в воздухе. Поэтому для обнаружения неплотностей следует производить обмыливание. В систему заправляется 6,5 кг фреона-12 и 0,3 кг минерального масла марки 51КМ31. При необходимости можно воспользоваться и другими маслами на минеральной основе, в частности маслом ХФ-12. Холодильная система снабжена приборами автоматического контроля и регулирования. Прессостат низкого давления отрегулирован на отключение холодильной установки при давлении 1,115 кгс/см2 (что соответствует температуре кипения —28°С) и включение при давлении 1,4? кгс/сн2 (—2ГС). Прессостат высокого давления (маноконтроллер) выключает установку при давлении 12,4 кгс/см2 и включает при 9,4 кгс/см2. Терморегули- рующий вентиль настроен на перегрев в испарителе 4°С. Настройка и проверка пределов срабатывания приборов производится на заводе-изготовителе. Во фризер одновременно может быть залито 20 л смеси: 15 л в резервную емкость и 5 л в цилиндр (при емкости цилиндра 10 л). Смесь заливается в цилиндр через специальный клапан, расположенный в днище резервной емкости, причем ее количество определяется по шкале, нанесенной на корпусе клапана. Электрическая схема обеспечивает три возможных режима работы фризера, соответствующих одному из положений многопозиционного переключателя: «автомат», «выдача», «очистка». В положении «автомат» работают электродвигатели компрессора, вентилятора и мешалки. При достижении температуры кипения —23°С прессостат низкого давления отключает холодильный агрегат и мешалку. Включение происходит при повышении температуры до —2ГС. При таком режиме работы фризера для.приготовления мороженого в зависимости от состава и начальной температуры смеси требуется 10—15 мин. Для ускорения процесса можно включением тумблера перевести фризер на ручной режим работы. Прессостат низкого давления в этом случае отключается. Продолжительная работа в таком режиме (более 7—10 мин) может вывести из строя электродвигатель мешалки из-за значительного увеличения твердости мороженого. Фризер переключают на работу в ручном режиме, как правило, при ремонтных работах, когда требуется отсосать фреон из системы в ресивер и т. п. После достижения требуемой консистенции мороженое готово к употреблению. В положении «автомат» 59
его отбор возможен только во время работы мешалки. Поэтому переключатель переводится в положение «выдача». В этом режиме холодильная установка работает так же, как и в автоматическом, но при отключении холодильной установки прессостатом низкого давления мешалка продолжает работать. По окончании пользования фризером необходимо промыть все детали, соприкасавшиеся с продуктом. Для этого переключатель переводится в положение «очистка». При таком режиме работает только мешалка. Фризеры EFIIL и EFII имеют одинаковые электрические и холодильные схемы и различаются друг от друга лишь конструктивным исполнением: EFIIL — аппарат напольного типа с встроенной холодильной установкой, EFII — настольный аппарат с холодильным агрегатом, вынесенным за пределы фризера (см. рисунок). Техническая характеристика фризеров приведена в таблице. Фризеры этого типа позволяют изготавливать одновременно мороженое двух видов. Фризер EFII: a — вид со стороны обслуживания; б — вид с одним снятым выпускным краном для отбора мороженого. В верхней части каждого фризера симметрично установлены две резервные емкости для смеси (по 5 л каждая в модели EFII и по 6 л — в модели EFIIL) и два цилиндра с мешалками, полезным объемом по 3 л. В начале работы в цилиндры заливается по 1,5 л смеси. По мере отбора мороженого смесь поступает в цилиндры через специальный клапан с ручным управлением, причем приток ее регулируется изменением величины входного отверстия. Оба замораживающих цилиндра снабжены своими приборами автоматики и работают независимо друг от друга. В отличие от фризера EF10L/2 во фризерах EFIIL' и EFII вентилятор конденсатора приводится от электродвигателя компрессора. Каждый испаритель имеет два термостата, которые, воздействуя на соленоидные вентили, управляют работой холодильного агрегата. Первый термостат (замораживания) работает с дифференциалом ГС, выключая холодильный агрегат при температуре кипения -—19°С и включая его при —18°С. Второй термостат (консервации) включает агрегат при повышении температуры кипения до —10°С и вторична срабатывает при —14°С; холодильный агрегат при этом не отключается. На передней панели фризеров находятся два клавишных переключателя, с помощью которых каждый цилиндр может работать на одном из трех режимов: «продажа», («выдача»), «автомат», «очистка». При нажатии клавиши «продажа» включаются мешалка и холодильный агрегат, начинается взбивание и замораживание смеси. По достижении температуры —1?°С срабатывает термостат замораживания, закрывается соленоидный вентиль, давление во всасывающей линии понижается и прессостат низкого давления отключает холодильный агрегат. Мешалка во избежание примораживания продолжает работать. При —18°С термостат замораживания вновь включает компрессор, тем* пература начинает понижаться, и весь цикл повторяется снова. Таким образом, режим «продажа» осуществляется в интервале температур —18-5—19°С. Непрерывная работа мешалки позволяет отбирать готовое мороженое^ на протяжении всего периода работы фризера в этом режиме. В положении переключателя «автомат» включается мешалка, открывается соленоидный вентиль, и прессостат низкого давления включает холодильный агрегат. При —19°С термостат замораживания выключает агрегат, а при —18°С выключается и мешалка. Температура в испарителе начинает расти, и при —10°С термостат консервации вновь включает мешалку и агрегат. Затем цикл повторяется. Режим «автомат» осуществляется в интервале температур —10-=—19°С. При нормальной эксплуатации фризеров период работы холодильной установки длится 1,5—2,0 мин, время дополнительной работы мешалки составляет 30—60 сек, время стоянки 5—6 мин. На режим «автомат» фризеры включают, чтобы сохранить готовое мороженое в течение нескольких часов. Так как в этом режиме мороженое можно отбирать только во время работы мешалки, при отпуске мороженого фризеры следует переключать на режим «продажа». В положении «очистка», как и в модели EFl0L/2„ работают только мешалки. При неодинаковой загрузке цилиндров смесью или при изготовлении мороженого разных видов цилиндры фризеров могут в одно и то же время работать в разных режимах. Электрическая схема обеспечивает работу компрессор-конденсаторного агрегата на один цилиндр при прекращении работы второго цилиндра. При соблюдении основных правил эксплуатации фризеров гарантируется бесперебойная работа их в течение 18 месяцев. При этом время безотказной работы отдельных узлов в среднем составляет: электродвигателей — 25000 ч; электроаппаратуры, терморегулирующих и соленоидных вентилей — 10000 ч; клавишных переключателей — 9000 ч; прессостатов и термостатов — 7500 ч; шарикоподшипников и уплотнительных колец сальника компрессора — 5000 ч; уплотнительных колец. выпускного крана и клиновых ремней — 2500 ч. Е. Б. МАКАРЕВИЧ — Московский специализированный комбинат холодильного оборудования ¦
справочный отаел Диаграмма i, lg p для фреона-С318 621.564.25@84.21) 560 580 600 620 6Ш) 660 680 700 720 740 760 780 7 ибо m 500 520 5k0 560 580 600 620 64-0 660 680 Энтальпия, кдж/к 700 720 740 750 780 800 Диаграмма i, Ig/7 построена на основании зависимо- Значения энтальпии и энтропии кипящей жидкости стей, приведенных автором в статье «Термодинамиче- при 0°С приняты соответственно 500 кдж/кг и 1 кдж/ ские свойства фреона-С318» (см. «Холодильная техни- /{кг •град). ка», 1967, № 4). Канд. техн. наук А, В. КЛЕЦКИЙ — ЛТИХП 6i
РЕФЕРАТЫ 621.57 Исследование работы воздушной турбохолодильной машины ТХМ-300 с термокамерой, МАРТЫНОВСКИЙ В. С, МЕЛЬЦЕР Л. 3., ШНАЙД И. М, БОН- ДАРЕНКО Л. Ф., НАВРОЦКИЙ Ю. Д., СЕМЕ- НЮК Е. В., НЕХОРОШЕВ В. М. «Холодильная техника», 1968, № 11, 4—9. Получены энергетические и эксплуатационные характеристики опытного образца турбохолодильной машины ТХМ-300 с термокамерой емкостью 1 ж3 при различных температурных режимах. Характеристики указывают на достаточно высокую эффективность машины. Па основании обобщения опыта работы машины и ее обслуживания даны рекомендации по улучшению конструкции отдельных элементов и их компоновке. Таблиц 1. Библиографий 5. Иллюстраций 5. 621.572.041 — 19 Выявление эксплуатационных характеристик компрессоров на Минском холодильнике № 2, БЕЖАНИ- ШВИЛИ Э. М., КАШКИН. М. П., ОЛЬКОВ Г. Г., ХА- ЗАНОВ И. Г., ВАНИНСКИЙ Н. X. «Холодильная техника», 1968, № 11, 9—13. Анализируются результаты обследования аммиачных компрессоров разных типов. Приводятся данные по надежности сальников и клапанов разных типов и по износу трущихся деталей. Таблиц 3. Библиографий 3. Иллюстраций 4. 628.84.002.73 Пневматические клапаны из эластичных материалов для установок кондиционирования воздуха, РЫМ- КЕВИЧ А. А., УТКИН Г. Е. «Холодильная техника», 1968, № 11, 14—18. Разра-ботаны пневматические надувные клапаны из эластичных материалов для регулирования подачи воздуха в системах кондиционирования. Эластичные клапаны очень удобно комбинируются с пневматической системой автоматического регулирования. Они могут полностью исключать просос воздуха через закрытый клапан. В обычных створчатых клапанах этот просос доходит до 20—30% Приводятся значения коэффициентов сопротивления клапана и его рабочие характеристики, необходимые для выбора и практического использования клапана. Библиографий 7. Иллюстраций 5. 628. 84:625.245.3 Исследование прецизионных систем кондиционирования воздуха, ЛОВЦОВ В. В. «Холодильная техника», 1968, № П, 18—21. Изложены результаты исследования двух прецизионных систем кондиционирования воздуха с точностью регулирования температуры в помещении ±0,1°С. Повышенная точность регулирования получается за счет затухания тепловых волн при прохождении их через стенку. Для поддержания правильной периодичности был применен специальный прибор — автоматический корректор циклов АКЦ. Результаты испытания совпали- с предложенной автором ранее теоретической формулой. Библиографий 4. Иллюстраций 2. 621.565.94S О теплопроводности инея в воздухоохладителях, ЯВ- НЕ ЛЬ Б. К. «Холодильная техника», 1968, № 11, 22—26. Рассматриваются вопросы тепло- и массообмена в слое инея. Показывается, что на величину эффективной теплопроводности слоя инея оказывают влияние параметры воздушного потока, температура стенки и диффузия водяных паров внутри слоя. Получены экспериментальные данные, подтверждающие, что на теплопроводность инея влияет не только его плотность, но и указанные выше факторы. Дается описание экспериментальной установки и методика проведения опытов. Библиографий 10. Иллюстраций 5. 629.1—444 Особенности расчета теплопритоков в рефрижера- ^ торные вагоны, СКРИПКИН В. В., КИТАЕВ Б. Н. «Хо- ' лодильная техника», 1968, № 11, 26—30. Указаны особенности расчета теплопритоков в рефрижераторные вагоны, что позволяет более точно определить необходимую холодопроизводительность для выполнения перевозок скоропортящихся грузов при требуемых температурных режимах. Библиографий 4. Иллюстраций 3. 621.564.25.002:613.3* Экспресс-метод определения микроконцентраций воды во фреонах и маслофреоновых смесях, МАЛ- КИН Л. Ш., НИЧУГОВСКИЙ Г. Ф. «Холодильная техника», 1968, № 11, 30—35. Предложены способы определения содержания воды во фреонах и маслофреоновых смесях: способ прямого электрометрического определения с помощью реактива Фишера при низких температурах и способ ку- лонометрического определения с помощью титрования электрогенерированным йодом из реактива Фишера при комнатной температуре. Способы рекомендуются для быстрого лабораторного анализа влажности фреопов-12, 22 и маслофреоновых смесей. Таблиц 3. Библиографий 11. Иллюстраций 3. 621.565:614.4:576.8 Микробиологический контроль санитарного состояния холодильных камер, МОИСЕЕВА Е. Л., БАЛАНДИНА Г. А, БУКАНОВА А. А., МИШУЧКОВА Л. А., «Холодильная техника», 1968, № 11, 35—39. Обобщен статистический материал по зараженности степ и воздуха холодильных камер плесенями, полученный за четыре года A962—1965 гг.) с 25 холодильников. Описаны результаты ежеквартальных обследований (в течение года—1966 г.) по определению зараженности плесенями стен и воздуха 56 холодильных камер восьми холодильников. Приведена шкала оценки санитарного состояния холодильных камер по микробиологическим показателям. Таблиц 9. Библиографий 2. Иллюстраций 3. ¦
CONTENTS СОДЕРЖАНИЕ Worthy Meeting of Great Date — 100th Anniversary of V. I. Lenin Birthday 1 V. S. Martynovsky, L. Z. Meltser, I. M. Shnaid^ L F. Bondarenko, U. D. Navrotsky, E. У. Semenyuk, V. M. Nekhoroshev. Investigation of Operation of Turbo-Refrigerating Machine, Type TKM-300, with Thermal Chamber 4 E. M. Bezhanishvili, M. P. Kashkin, G. O. OIkovj I. G. Khazanov, N. K. Vaninsky. Determination of Operation Characteristics of Compressors at Minsk Cold Storage Warehouse No. 2 9 A. A. Rymkevich, G. E. Utkin. Pneumatic Valves of Elastic Materials for Air Conditioning Units. ... 14 У. V. Lovtsov Investigation of Precision Air Conditioning Plants 18 B. К. Yavnel. Thermal Conductivity of Frost in Air Coolers 22 У. У. Skripkin, B. N. Kitayev. Peculiarities of Calculating Heat Gains in Refrigerated Rail Cars. ... 26 L S. Malkin, G. F. Nichugovsky. Express Method of Determining Microconcentrations of Water in Freons and Oil-Freon Mixtures 30 E. L Moiseyeva, G. A. Balandina, A. A. Bukanova, L. A. Mishuchkova. Microbiological Control of fab Sanitary State of Cold Rooms 35 Practice exchange T. S. Sunfseva. Shift of Riga Cold Storage Warehouse No. I to New Conditions of Operation .... 40 U. I. Kolotij. Automatization of Refrigerating Plant with Opposed Compressor, Type АО—1200 41 У. У. ShcherbakovJ К. Н. Karatln | Recovery of Suction Valves for Ammonia Compressors 43 Assistance to practical worker N. E. Lysenko, У. F. Vasilishin. How to Check Correct Operation of Lubrication System for Compressor of Five Car Refrigerated Section 44 Safety Rules for Ammonia Refrigerating Plants ... 46 Miscellany All-Union Conference on Thermodynamics .... 51 All-Union Seminar in Sverdlovsk 52 ^New Inventions 54 At International Institute of Refrigeration K. D. Kan, A I. Piskarev, A. A. Popov, G. B. Tchigeov. Papers Presented to Commission 8 at XII International Congress of Refrigeration 56 Foreign technical news E. B. Makarevich. Freezers for Soft Ice Cream Production 59 Reference data А. У. Kletsky. Diagram i, Igp- for Freon-C318. ... 61 Summaries ... 62 Достойно встретить великую дату — 100 лет со дня рождения В. И. Ленина 1 В. С. Мартыновский, Л. 3. Мельцер, И. М. Шнайд, Л. Ф. Бондаренко, Ю. Д. Навроцкий, Е. В. Семенюк, В. М. Нехорошее. Исследование раооты воздушной турбохолодильной машины ТХМ-300 с термокамерой . 4 Э. М. Бежанишвили, М. П. Кашкин, Г. Г. Ольков! И. Г. Хазанов, Н. X. Ванинский. Выявление эксплуатационных характеристик компрессоров на Минском холодильнике № 2 . 9 A. А. Рымкевич, Г. Е. Уткин. Пневматические клапаны из эластичных материалов для установок кондиционирования воздуха ... 14 B. В. Ловцов. Исследование прецизионных систем кондиционирования воздуха ... 18 Б. К. Явнель. О теплопроводности инея в воздухоохладителях .22 В. В. Скрипкин, Б. Н. Китаев. Особенности расчета теплопритоков в рефрижераторные вагоны 26 Л. Ш. Малкин, Г. Ф. Ничуговский. ' Экспресс метод определения микроконцентраций воды во фреонах и маслофреоновых смесях . 30 Е. Л. Моисеева, Г. А. Баландина, А. А. Буканова, Л. А. Мишучкова. Микробиологический контроль санитарного состояния холодильных камер 35 Обмен опытом Т. С. Сунцева. О переводе Рижского холодильника № 1 на новые условия работы 40 Ю. И. Колотий. Автоматизация холодильной установки с оппозитным компрессором АО-1200 41 В. В. Щербаков, f К. X. Каратин'. | Восстановление всасывающих клапанов аммиачных компрессоров 43 В помощь практику Н.Е. Лысенко, В. Ф. Василишин. Как проверить правильность работы системы смазки компрессора нятивагонной рефрижераторной секции ... 44 Правила техники безопасности на аммиачных холодильных установках 46 Хроника Всесоюзная конференция по термодинамике . 51 Всесоюзный семинар в Свердловске 52 Новые изобретения 54 В Международном институте холода К. Д. Кан, А. И. Пискарев, А. А. Попов, Г. Б. Чи- жов. Доклады на 8-й комиссии XII Международного конгресса по холоду .... 56 Новости иностранной техники Е. Б. Макаревич. Фризеры для приготовления мягкого мороженого .59 Справочный отдел А. В. Клецкий. Диаграмма /, lg p для фреона-С318 61 Рефераты . . 62. РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рютоа (зам. главного редактора), Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), проф. И. С. Ба- дылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголин, М. Г. Дикг В. А, Дедух, А. В. Кан, В. Я. Кокорев, М. С. Мартынов, проф. В. С. Мартыновский, М. Н. Мертешов, Р. В. Павлов, проф. Г. Б. Чижов, В. И. Шелапутин, А. П. Шеффер Ст. редактор Б. А. Полтева Редактор Г. Е. Каледина Адрес редакции: Москва, И-434, ул. Ксстякоза, 12. Телефон 250-00-34, доб. 49 Технический редактор А. АЛ. Сатарова Т—15277 Формат 84Х1087н Тираж 14900 Сдано в набор 4/IX—1968 г. Подп. в печ. 30/Х—1963 г. Печ. л. 4—6,72 усл. п. л. Уч.-изд. 7,98 Заказ 3735 Цена 50 коп. Ткпогрефия изд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3.